资源简介

5 设计我们的乐器
课型 工程设计制作课 课时 1
学情分析 学生前4课完整学习了声学核心规律：振动发声、振动幅度决定强弱、振动快慢决定音调，了解了弦、管两类乐器的发声原理。本节课属于工程实践课，学生动手制作时容易出现的问题：设计方案缺少逻辑，说不清发声、变调原理；盲目选材，不会利用长短、粗细、松紧调控音阶；制作完成后不会对照评价标准自查，难以对比自制乐器与成品乐器的差距；小组分工混乱，加工组装效率低。
核心素养目标 科学观念 知道自制弦乐器可以通过改变长短、粗细、松紧实现6个不同的音调，改变用力大小控制声音强弱。 通过自制乐器，知道乐器设计必须贴合声学规律：短、细、紧的振动体振动快，音调更高；长、粗、松的振动体振动慢，音调更低。 科学思维 依据演奏6个音阶乐曲的任务要求，逆向设计乐器结构，规划材料、发声方式、音调调节方案，建立任务—原理—结构的设计逻辑。 能参照三级评价标准（音调数量、音准、做工）预判作品优劣，学会量化自评、互评。 能对比自制简易乐器与专业成品乐器，分析材料精度、结构设计对音准、音色的影响。 探究实践 小组合作完成乐器设计图，完整标注发声方式、音调变化方法、所需材料；梳理选材、加工、组装三步实施流程。 能够根据设计图利用材料加工制作乐器，尝试演奏《小星星》6音阶旋律。 态度责任 小组分工协作完成工程设计任务，养成有序规划、规范制作、对照标准自查的工程实践习惯。 2. 利用废旧、身边环保材料制作乐器，树立环保意识，感受科学知识服务生活。
教学重难点 重点 依据声学规律设计乐器，完成规范设计图，掌握乐器制作完整流程与评价标准。
难点 设计能稳定发出6个标准音阶的乐器；将振动快慢、幅度规律完整融入乐器设计方案。
教学准备 教师准备 教学课件、分组实验器材（木板、纸盒、彩色吸管、橡皮筋、胶带、剪刀）。
学生准备 彩笔。
教学过程 师生活动指导 设计意图
一、明确任务（5分钟） 1. 谈话导入：我们已经掌握声音高低、强弱的科学规律，可以利用身边废旧材料自制简易乐器。 2. 明确本课任务：制作一件能演奏《小星星》的乐器，乐曲包含 1、2、3、4、5、6 共6个不同的音阶。 3. 出示评价量表，和学生共同解读合格、良好、优秀三级评判维度：音调数量、音准、外观做工。（板书课题） 以完整演奏乐曲为驱动任务，同时给出清晰的评价标尺，让学生带着明确目标开展设计。
二、设计方案、实施计划（30分钟） 活动一：师生共同梳理两种可行的乐器制作方案 方案1：制作弦乐器。 橡皮筋琴：振动体：橡皮筋；发声方式：拨动橡皮筋振动；变调方式：调节橡皮筋的松紧；材料：纸盒、多根橡皮筋。 方案2：制作管乐器。 吸管排箫：振动体：空气柱；发声方式：吹吸管，管内空气柱振动；变调方式：裁剪不同长度的吸管；材料：彩色吸管、胶带、底座木板。 活动二：绘制规范乐器设计图 明确设计图三要素：①乐器发声方式；②音调变化的科学方法；③制作材料。 小组讨论确定本组的乐器类型，填写《“我们的乐器”设计图》记录单，画出结构、标注原理。 教师巡视指导：检查方案是否能产生6种不同的音调，纠正违背声学规律的设计。 活动三：梳理实施制作完整流程 分步拆解制作步骤：①根据设计图选择合适材料；②裁剪加工材料；③组装固定、装饰乐器。 2. 根据设计图完成乐器的制作，对比购买的乐器，找找自己制作的乐器与购买的乐器之间的差别。 先提供两类成熟范例搭建设计支架，再规范图纸书写要求，最后梳理工程制作流程，完整落实工程设计“任务—方案—实施”的逻辑。
三、研讨交流（5分钟） 1. 你的乐器依靠什么振动发声？怎样设计才能稳定发出 6 个高低不同的音调？ 2. 制作时你们小组是怎样改变声音强弱的？
板书设计 设计我们的乐器 明确任务 设计方案： 橡皮筋琴（弦振动）：变调：长短、松紧不同→振动快慢不同 吸管排箫（空气柱振动）：变调：吸管长短不同→空气柱长短不同→振动快慢不同 设计图三要素：发声方式、音调变化原理、制作材料 制作流程：选材→加工→组装装饰
【教学反思】
本课是声学单元工程设计起始课，承接全部声学理论知识，聚焦方案规划与图纸设计，为课后制作、下节课改进铺垫基础。课堂存在三处不足：第一，部分小组设计只画图，不标注发声、变调科学原理；再教时设计前逐条明确图纸三要素，展示完整标注的范例。第二，学生设计很难凑齐 6 个均匀音阶；再教时课堂示范如何梯度调整橡皮筋松紧、吸管长度，分6档规划尺寸。第三，小组分工模糊，制作效率低；再教时统一讲解小组分工岗位，明确每个岗位的任务，规范工程小组协作模式。

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