资源简介

(共18张PPT)
教科版四年级上册
《声音》
提出和聚焦问题
同学们！乐器很神奇，能发出
高低强弱不同的美妙声音。
乐器的声音变化
是怎样实现的 ？
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。
最粗
音调最低
粗细中等
音调中等
最细
音调最高
琴弦越粗，振动越慢，音调越低；
琴弦越细，振动越快，音调越高。
观察结果:
同一根琴弦发出不同的声音
实验材料：一把吉他（以吉他为例）
实验步骤：在保证弦的松紧程度不变的情况下，选择其中一根琴弦，左手按住琴弦的不同位置，使其振动的部分越来越短，同时右手拨动琴弦，识别音高的变化。
实验步骤:
探究琴弦与音调的关系（实验视频）
探索总结
同一根弦：
弦越长，振动频率越慢，音高越低；
弦越短，振动频率越快，音高越高。
弦越松，振动频率越慢，音高越低；
弦越紧，振动频率越快，音高越高。
长短松紧相同，粗细不同的弦：
弦越粗，振动频率越慢，音高越低；
弦越细，振动频率越快，音高越高。
物体的长短、粗细、松紧不同，发出的声音的高低也就不同；
短、紧、细的物体发出的声音高，长、松、粗的物体发出的声音低。
实验分析与结论
实验分析
实验结论
琴弦调紧，张力变大；
琴弦调松，张力变小
琴弦越紧，音调越高；
琴弦越松，音调越低
琴弦振动的部分越长，说明弦变长了，
其振动顿率变慢，音高变低；琴弦振
动的部分越短，说明弦变短了，其振
动频率变快，音高变高
同一根弦， 弦越长，振动频率
越慢，音高越低；弦越短，振
动频率越快，音高越高。
手按压越靠近琴头，
振动发声的琴弦越长
琴弦振动部分越长，
音调越低
探究排箫声音的变化
吹不同位置的箫管
使其发出声音。描
述声音的变化规律
长度最短
音调最高
长度中等
音调中等
长度最长
音调最低
探究排箫声音的变化
简易排箫原理（科普视频）
几种乐器声音的高低变化分别是怎样实现的？
改变音调：按压琴弦不同位置，改变振动琴弦的长短；
也可以选用粗细不同的琴弦。琴弦越短、越细，
振动越快，音调越高；琴弦越长、越粗，振动越慢，音调越低。
吉他（琴弦振动发声）
改变音调：改变空气柱长度。堵住不同的音孔，管里振动的空气柱长短就会变化。
空气柱越短，振动越快，音调越高；空气柱越长，振动越慢，音调越低。
箫管（管内空气柱振动发声）
几种乐器声音强弱（响度）变化怎么实现的 ？
原理总前提：振动幅度越大，声音越强；振动幅度越小，声音越弱
箫管
吹气力度大小不同：用力吹气，管内空气柱振动幅度变大，声音变强；轻轻吹气，空气柱振幅变小，声音变弱。
吉他
拨动琴弦力度大小不同：用力拨弦，琴弦振动幅度大，
声音强；轻轻拨弦，琴弦振幅小，声音弱。
我 国 古 代 传 统 乐 器
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。
我 国 古 代 传 统 乐 器
曾侯乙编钟是战国时期曾国的一套大型礼乐
打击乐器，出土于湖北随州曾侯乙墓，是我
国国宝级文物。结构特点：由大小不一的六
十多件青铜钟分层悬挂组成，全套编钟形制
规整、纹饰精美。
历史价值：音律完备精准，能演奏古今乐曲，
证明我国古代高超的青铜铸造技术与音律水
平，是古代音乐文明的重要瑰宝。
发声原理：敲击钟体不同部位能发出两种不同音调；
大钟厚重振动慢、音调低，小钟轻薄振动快、音调高。
敲击力度越大，钟体振动幅度越大，声音越响亮。
古代乐器 — 曾侯乙编钟（科普视频）
我 国 古 代 传 统 乐 器
骨笛
1. 声音高低（音调）
按住不同的小孔，管子里空气柱长短改变：
孔堵得多→空气柱长，声音低；
松开更多孔→空气柱短，声音高。
2. 声音强弱（响度）
轻轻吹，气流小，声音小；
用力吹，气流大，声音响亮。
板书设计
乐器的声音变化
一、弦乐器（吉他、古筝） 振动部位：琴弦
细、紧、短 → 振动快 → 声音高
粗、松、长 → 振动慢 → 声音低
二、管乐器（排箫、骨笛） 振动部位：空气柱
空气柱短 → 振动快 → 声音高
空气柱长 → 振动慢 → 声音低
三、声音变化规律
高低（音高）→ 振动快慢 → 乐器结构决定
强弱（音量）→ 振动幅度 → 演奏力度决定
四、传统乐器：骨笛（空气柱）、编钟（钟体振动）
课堂总结
通过本节课的学习，我们知道了物体的长短、粗细、松紧不同，发出的声音的高低也就不同；短、紧、细的物体发出的声音高，长、松、粗的物体发出的声音低。能在反复的观察中验证自己的假设，解决要研究的问题。
布置作业
我们可以用这些
材料能制作一个
简易的排箫吗？3.4《 乐器的声音变化》教学设计
一、教材分析
本课是教科版四年级上册第三单元《声音》的第四课时，属于单元知识综合应用课。在前几课中，学生已经依次掌握了声音的产生原理、声音强弱（振幅）、声音高低（振动快慢）的核心规律，建立了完整的声音基础认知体系。本课跳出单一物体振动探究，聚焦各类乐器的发声原理，将所学振动规律迁移应用到真实乐器发声场景中。
教材以各类弦乐器、管乐器为探究载体，分层设计探究活动，先探究吉他弦的音高变化规律，明确弦的粗细、长短、松紧对音高的影响；再探究排箫管乐器的发声规律，掌握空气柱长短与声音高低的关系；同时区分乐器声音强弱、高低的不同成因。最后拓展我国古代传统乐器骨笛、编钟，融合传统文化，实现科学探究与文化传承的结合，巩固本单元所有核心知识点，帮助学生构建系统化的声音知识框架，做到学以致用。
二、学情分析
四年级学生对吉他、古筝、小提琴、排箫等乐器有一定的生活认知，听过乐器发出的高低、强弱不同的美妙声音，但不清楚乐器改变声音的科学原理。学生已经熟练掌握振动发声、振幅决定音量、振动快慢决定音高的基础规律，具备扎实的理论基础和成熟的控制变量实验探究能力，能够自主完成乐器对比实验。
学生存在的主要认知短板：无法将乐器的结构变化与振动规律对应起来，不清楚弦的松紧、长短、粗细如何改变振动快慢，不了解管乐器依靠空气柱振动发声，容易混淆弦乐器与管乐器的发声部位。同时学生对传统乐器的科学原理认知空白，本课可有效填补认知空缺，提升知识迁移与应用能力。
三、教学目标
（一）科学观念
知道二胡、吉他、古筝等弦乐器依靠琴弦振动发声，排箫、骨笛等管乐器依靠空气柱振动发声，编钟依靠钟体振动发声。
熟练掌握弦乐器音高变化规律：弦越细、越紧、越短，振动越快、声音越高；弦越粗、越松、越长，振动越慢、声音越低。
掌握管乐器音高变化规律：空气柱越短，振动越快、声音越高；空气柱越长，振动越慢、声音越低。
明确乐器声音强弱由振动幅度决定，由吹、拨、敲击的力度大小控制，区分乐器声音高低与强弱的不同成因。
（二）科学思维
通过对比探究弦乐器、管乐器、传统乐器的发声变化，迁移运用振动快慢、振动幅度的核心规律，归纳不同乐器的发声原理，建立“结构决定振动、振动决定声音”的逻辑思维，提升知识迁移、对比归纳、综合应用的科学思维能力。
（三）探究实践
能规范完成吉他弦的对比实验，通过改变琴弦粗细、松紧、振动长短，观察、辨别音高变化，如实记录实验规律。
能自主探究排箫发声规律，对比不同长度箫管的声音高低，总结空气柱振动的发声特点。
能结合所学知识，独立解释骨笛、编钟等传统乐器的声音高低、强弱变化原理。
（四）态度与社会责任
感受乐器声音的美妙，体会声音科学的趣味性与实用性；了解我国古代乐器的科学智慧，增强传统文化认同感与民族自豪感；养成严谨探究、学以致用的科学学习习惯。
四、教学重难点
教学重点：掌握弦乐器、管乐器的声音高低变化规律，明确乐器声音强弱、高低的不同影响因素。
教学难点：区分不同乐器的振动部位，灵活运用振动规律解释各类乐器的声音变化原理，实现知识的精准迁移应用。
五、教学准备
教师准备
教学PPT、吉他、排箫、乐器发声视频、骨笛和编钟模型、实验记录单、各类乐器声音音频素材。
学生准备
课本、笔记本、铅笔，提前复习声音强弱、高低的核心规律。
六、教学过程（详细版）
环节一：趣味听音导入，聚焦乐器发声奥秘（5分钟）
情境激趣：教师播放吉他、古筝、排箫的优美演奏音频，让学生聆听欣赏，感受乐器高低、强弱变化的美妙声音。
提问引导：这些乐器为什么能发出高低、大小不同的声音？我们之前学过声音的强弱、高低由什么决定？乐器是通过改变什么来变换声音的？
学生自由发言，回顾振幅、振动快慢的基础知识点。
揭题板书：今天我们结合所学知识，探究《乐器的声音变化》，解锁乐器发声的科学秘密。
设计意图：通过优美的乐器声音创设情境，激发学生探究兴趣，同时衔接旧知，为新知探究做好铺垫。
环节二：聚焦共性，区分乐器分类与发声部位（4分钟）
教师出示二胡、小提琴、古筝、吉他、排箫、骨笛、编钟等乐器图片，引导学生观察分类。
师生总结乐器发声基础：弦乐器（吉他、古筝、二胡）依靠琴弦振动发声；管乐器（排箫、骨笛）依靠内部空气柱振动发声；打击乐器（编钟）依靠钟体振动发声。不同乐器结构不同，声音变化的原理也有差异。
环节三：核心探究一 吉他弦的声音变化规律（14分钟）
本环节采用控制变量法，依次探究琴弦粗细、长短、松紧对音高的影响，统一拨弦力度，保证实验严谨。
1. 探究琴弦粗细与音高的关系
实验操作：用同样力度依次拨动吉他粗细不同的琴弦，聆听声音高低变化。
实验现象：最细的琴弦振动快，声音最高；粗细中等的琴弦声音适中；最粗的琴弦振动慢，声音最低。
2. 探究琴弦振动长短与音高的关系
实验操作：在同一根琴弦上，移动手指按压不同位置，改变琴弦振动部分的长短，均匀拨弦听音。
实验现象：手指靠近琴身，振动琴弦短，振动快、声音高；手指靠近琴头，振动琴弦长，振动慢、声音低。
3. 探究琴弦松紧与音高的关系
实验操作：调节同一根琴弦的松紧程度，分别拨弦对比声音。
实验现象：琴弦调紧，张力变大，振动快、声音高；琴弦调松，张力变小，振动慢、声音低。
弦乐器统一规律
弦越细、越紧、越短 → 振动越快 → 声音越高；弦越粗、越松、越长 → 振动越慢 → 声音越低。
环节四：核心探究二 排箫的声音变化规律（8分钟）
实验原理讲解：排箫属于管乐器，发声依靠管内空气柱振动，箫管长度决定空气柱长短。
实验操作：用均匀的力度依次吹奏长短不同的箫管，仔细聆听声音高低差异。
实验现象：最短的箫管空气柱短，振动快，声音最高；中等长度箫管声音适中；最长的箫管空气柱长，振动慢，声音最低。
实验小结：管乐器空气柱越短，声音越高；空气柱越长，声音越低。
环节五：研讨辨析，区分乐器声音强弱与高低（6分钟）
教师出示研讨问题，小组讨论2分钟后全班交流，统一标准答案。
研讨问题1：吉他、排箫的声音高低如何变化？
参考答案：吉他通过改变琴弦粗细、松紧、振动长短改变音高；排箫通过改变箫管长度、空气柱长短改变音高。
研讨问题2：吉他、排箫的声音强弱如何变化？
参考答案：声音强弱由振动幅度决定。吉他用力拨弦，振幅大、声音强；轻轻拨弦，振幅小、声音弱。排箫用力吹气，空气柱振幅大、声音强；小口轻吹，振幅小、声音弱。
核心辨析总结
声音高低：由振动快慢决定，取决于乐器本身结构（弦的粗细松紧长短、空气柱长短）；声音强弱：由振动幅度决定，取决于吹奏、拨动、敲击的力度大小。
环节六：拓展延伸，传统乐器科学探究（7分钟）
1. 骨笛发声原理
音高变化：按住不同气孔，改变管内空气柱长短，堵孔越多、空气柱越长，声音越低；松开气孔越多、空气柱越短，声音越高。
强弱变化：吹气力度大，空气柱振幅大，声音响亮；吹气力度小，振幅小，声音轻柔。
2. 编钟发声原理
音高变化：小钟体积小、振动快，声音高；大钟体积大、振动慢，声音低。
强弱变化：用力敲击，钟体振幅大，声音洪亮；轻轻敲击，振幅小，声音轻柔。
教师小结：我国古代乐器蕴含丰富的科学智慧，所有乐器的声音变化，都遵循振动的科学规律。
环节七：课堂小结（3分钟）
师生共同梳理本课核心知识点：1. 弦乐器靠琴弦振动发声，音高由弦的粗细、松紧、长短决定；2. 管乐器靠空气柱振动发声，音高由空气柱长短决定；3. 乐器声音强弱由振动幅度、演奏力度决定；4. 骨笛、编钟等传统乐器的发声同样遵循振动规律。
七、板书设计
3.4 乐器的声音变化
一、弦乐器（吉他、古筝） 振动部位：琴弦
细、紧、短 → 振动快 → 声音高
粗、松、长 → 振动慢 → 声音低
二、管乐器（排箫、骨笛） 振动部位：空气柱
空气柱短 → 振动快 → 声音高
空气柱长 → 振动慢 → 声音低
三、声音变化规律
高低（音高）→ 振动快慢 → 乐器结构决定
强弱（音量）→ 振动幅度 → 演奏力度决定
四、传统乐器：骨笛（空气柱）、编钟（钟体振动）
九、教学反思
（一）课堂亮点
本课是单元知识综合应用课，精准衔接前几课知识点，实现旧知迁移、新知应用，帮助学生构建完整的声音知识体系，知识连贯性强。
实验探究层次清晰，分别针对弦乐器、管乐器开展变量探究，规律总结直观明确，有效突破学生对乐器发声原理的认知盲区。
重点辨析声音强弱与高低的成因差异，进一步巩固单元核心难点，彻底解决学生概念混淆的问题。
融入骨笛、编钟等传统乐器探究，结合传统文化，落实学科育人目标，提升课堂文化底蕴与趣味性。
（二）存在不足
课堂实物乐器操作覆盖面有限，多数学生只能观察演示，自主动手体验乐器调音、变声的机会较少。
部分学生对“空气柱振动”的理解较为抽象，无法直观看到空气柱的振动状态，认知理解不够透彻。
知识综合应用难度较大，少数学生仍无法独立区分不同乐器的振动部位，知识迁移能力有待提升。
（三）改进措施
增设小组简易乐器教具，利用橡皮筋自制简易弦乐器、吸管自制排箫，让每位学生都能动手操作，直观感知声音变化规律。
借助可视化动画演示空气柱振动过程，将抽象振动具象化，帮助学生理解管乐器发声原理。
增加对比练习题，分类梳理弦乐器、管乐器、打击乐器的发声规律，强化知识辨析与迁移应用能力。
布置课后实践作业，自制简易乐器并调试声音，在实践中巩固本课知识点，真正实现学以致用。《乐器的声音变化》第一课时
无声试讲逐字稿
（提示：逐字稿仅为参考，自己的发挥和创新思路才是最重要的）
师：同学们，上课！前几节课我们连续学习了声音的三个核心知识：声音由振动产生、声音的强弱由振动幅度决定、声音的高低由振动快慢决定。大家还记得怎么区分音量和音高吗？ 生：音量是声音大小，看振动幅度；音高是声音高低，看振动快慢。 师：记得非常牢固！今天我们把学到的知识结合生活里的乐器来探究。大家平时听过吉他、笛子、排箫演奏，乐器能弹出、吹出高低、强弱各不相同的好听音乐，非常神奇。 师：大家现在心里一定会产生疑问：一件乐器，是怎么随心所欲改变声音高低、声音大小的？乐器的声音变化到底是怎样实现的？这节课我们就一起揭开乐器发声的秘密。板书课题：乐器的声音变化。
二、探索一：吉他的声音变化
师：我们先从大家最熟悉的弦乐器吉他入手研究。吉他发声靠琴弦振动，我们先来观察吉他的琴弦，能发现琴弦粗细完全不一样。 师：老师现在用一样大的力气，依次弹拨最粗、中等粗细、最细三根琴弦，大家仔细听每根琴弦发出的声音。 （教师现场弹拨吉他，全班认真聆听） 师：谁来说一说三根琴弦声音高低有什么区别？ 生：最粗的琴弦声音很低沉，中等粗细音调平平，最细的琴弦声音尖尖、音调很高。 师：没错，我们结合之前学的振动知识分析：琴弦越粗，振动起来速度越慢，音调就越低；琴弦越细，振动速度更快，音调越高。大家把这个现象记录在记录单上。 师：同样还是这一把吉他，同一根琴弦，我们能不能改变它的音调？大家看吉他指板上的品丝，左手按住琴弦不同位置，右手保持力度不变拨动琴弦。大家仔细听声音变化。 师：我把手靠近琴头按住琴弦，琴弦能振动的部分很长，声音很低；我慢慢把手往音孔方向移动，振动的琴弦越来越短，音调一点点变高。 生：琴弦变短，声音就变高了！ 师：总结这个现象：同一根琴弦，振动发声的弦越长，振动频率慢，音高低；振动的弦越短，振动频率快，音高高。 师：除了按压改变琴弦长短，吉他还有弦钮可以调节琴弦松紧。大家想一想，如果把琴弦拧紧，声音会怎么变？调松琴弦呢？ 生：弦调紧会变高，调松会变低。 师：完全正确！琴弦越紧，振动越快，音调越高；琴弦越松弛，振动越慢，音调越低。 师：我们整合吉他琴弦的全部规律：长短、松紧、粗细都会改变音高。短、紧、细的琴弦振动快，声音高；长、松、粗的琴弦振动慢，声音低。接下来我们观看琴弦与音调关系的实验视频，巩固今天观察到的现象。
三、探索二：排箫的声音变化
师：吉他是依靠琴弦振动发声的弦乐器，接下来我们研究另一类乐器 —— 管乐器，以排箫为代表。排箫由许多长短不一的空心管子组成，吹排箫时，管子内部的空气柱振动发出声音。 师：老师依次吹最长、中等长度、最短的箫管，大家仔细分辨声音高低。 （教师演示吹奏排箫） 师：大家听出来差别了吗？ 生：最长的管子吹出来声音很低，最短的管子声音特别高。 师：我们分析背后的原理：吹排箫时，振动的不是管子本身，而是管子里的空气。管子越长，里面空气柱就越长，空气振动速度慢，音调低；管子越短，空气柱短，振动速度快，音调高。 师：我们把观察到的箫管长短和音调对应关系填进记录单。最短箫管音调最高，中等长度音调中等，最长箫管音调最低。 师：大家想一想，笛子、骨笛和排箫原理完全一样，堵住不同小孔，管子里空气柱长短就会改变，自然就能吹出高低不同的旋律。我们一起来观看简易排箫原理科普视频，加深理解。
四、研讨：乐器如何改变音高、音量
师：现在我们把吉他、排箫两类乐器放在一起对比，先来梳理乐器改变音调，也就是声音高低的方法。 师：先说弦乐器，代表是吉他、古筝。它们依靠琴弦振动，想要改变音调，有两种办法：第一种，按压琴弦不同位置，缩短或拉长振动的琴弦；第二种，选用粗细不同的琴弦，或者调节琴弦松紧。核心规律不变：短、细、紧，音调高；长、粗、松，音调低。 师：再来说管乐器，代表是排箫、骨笛、笛子。它们依靠管内空气柱振动，想要改变音调，只需要改变空气柱长短，堵住不同音孔、更换长短不同的管子都可以。空气柱越短，音调越高；空气柱越长，音调越低。 师：说完声音高低，我们再来思考乐器怎么改变声音强弱，也就是音量。大家回忆上节课知识点，音量只和振动幅度有关，幅度越大声音越强。 师：先看吉他，弹拨琴弦时轻轻拨，琴弦振动幅度小，声音微弱；用力拨动琴弦，琴弦大幅度抖动，声音响亮。所以吉他靠改变拨弦力度控制音量。 师：再看排箫、笛子这类管乐器，轻轻吹气，气流柔和，空气柱振动幅度小，声音小；用力大口吹气，空气柱剧烈振动，声音变强。管乐器依靠吹气力度控制音量。 师：我们总结通用规律：不管什么乐器，声音高低由振动快慢决定，依靠乐器本身结构（长短、粗细、松紧、空气柱长度）调整；声音强弱由振动幅度决定，依靠演奏时用力大小调整。
五、拓展：我国古代传统乐器
师：了解了现代简易乐器的发声规律，我们把目光投向我们国家古老的传统乐器，感受古人高超的音乐智慧。今天我们重点认识两件国宝乐器：曾侯乙编钟、贾湖骨笛。 师：先介绍曾侯乙编钟，它出土于湖北随州，是战国时期的大型青铜打击乐器，全套有六十多件大小不同的铜钟，是我们国家珍贵文物。 师：编钟依靠钟体自身振动发声。大家观察编钟，大钟厚重、体积大，敲击之后振动速度慢，音调低沉；小钟轻薄小巧，振动更快，音调清脆高亢。而且每一口钟，敲击不同位置还能发出两种不一样的音调，足以看出古代铸造技术有多厉害。 师：那编钟怎么改变声音大小呢？和敲鼓一样，轻轻敲击钟面，振动幅度小，声音轻柔；用力敲击，钟体大幅度振动，声音洪亮。接下来我们观看曾侯乙编钟科普视频。 师：第二件古老乐器是贾湖骨笛，属于管乐器，原理和排箫、笛子一致。想要改变音调，只需要按住不同孔洞，管内空气柱长短发生变化，音高随之改变；想要改变音量，就调整吹气的轻重，气流大小改变空气柱振动幅度。 师：大家可以发现，几千年前古人制作的乐器，发声原理和我们今天课堂实验得出的科学规律完全吻合，足以证明声音振动的科学知识从古至今都适用。
六、课堂总结
师：我们整体梳理本节课全部重点内容，大家跟着老师一起回顾。 第一，弦乐器（吉他、古筝）振动部位是琴弦：细、紧、短→振动快、声音高；粗、松、长→振动慢、声音低。 第二，管乐器（排箫、骨笛）振动部位是空气柱：空气柱短→振动快、声音高；空气柱长→振动慢、声音低。 第三，声音变化两大核心：声音高低（音高）由振动快慢决定，靠乐器结构调整；声音强弱（音量）由振动幅度决定，靠演奏力度调整。 第四，传统乐器：曾侯乙编钟依靠钟体大小改变音高；贾湖骨笛依靠空气柱长短改变音高。 师：通过吉他、排箫、古代乐器的观察探究，我们验证了之前学到的结论：物体长短、粗细、松紧不同，振动快慢不同，发出声音高低就不同；短、紧、细的物体声音更高，长、松、粗的物体声音更低。
七、布置课后作业 + 下课
师：今天的课后实践任务，请同学们利用家里吸管、纸筒等材料，尝试动手制作一支简易排箫，下节课带来课堂展示，分享你制作乐器时发现的声音变化小秘密。 师：这节课我们结合乐器，把前几节课振动、音高、音量的知识全部融会贯通，大家课后可以多观察家里、生活中的乐器，说一说它们是怎么改变声音高低和大小的。 师：本节课到此结束，下课！ 生：老师再见！

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