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粤教版 四年级上册 《简单小乐器》单元 22.改进简单小乐器 教学设计
单元 《简单小乐器》 课题 改进简单小乐器 课时 1
核心 概念 12.技术、工程与社会 13.工程设计与物化
学习内容及要求 3-4年级： 12.3科学、技术、工程相互影响与促进 初步说明一些技术产品涉及的科学概念或原理，尝试应用科学原理设计并制作简易装置。 13.3工程是设计方案物化的结果 尝试发现实物模型的不足，改进并展示。
教学目标 科学观念（对客观事物的总体认识） 科学思维（对客观事物的认识方式） 探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念 1.知道声音的高低与物体振动的快慢有关，振动越快，音调越高；振动越慢，音调越低。 2.理解“物体的结构与功能相适应” 的工程设计核心思想，明白调整结构可以改变乐器的发声效果。 科学思维 1.能针对自制乐器演奏中发现的问题，提出基于科学原理的改进思路，发展批判性思维与工程思维。 2.能建立 “功能需求 — 结构调整 — 效果优化” 的对应关系，形成结构化的工程设计逻辑 探究实践 1.能按照改进方案，对自制小乐器进行二次制作与优化，提升动手实践与方案物化的能力。 2.能使用《小星星》简谱对改进后的乐器进行测试与互评，提升实证意识与评估能力。 态度责任 1.体会工程设计 “迭代优化” 的特点，养成严谨、耐心、精益求精的科学态度。 2.感受科学与艺术的融合，乐于合作交流，体会工程技术服务于生活的价值
教学 重点 本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。
基于声音高低的科学原理，针对自制乐器的问题提出合理的改进方案，并完成改进与测试。
教学 难点 学生难以掌握的东西，如：难理解什么？难操作什么？
理解 “结构与功能相适应” 的工程设计思想，建立 “问题 — 原理 — 改进 — 验证” 的完整工程思维链条。
教学 准备 教师：教学课件（含自制乐器问题案例、改进微视频、《小星星》伴奏音频） 示范用自制乐器（改进前、改进后的吸管排箫、橡皮筋吉他各 1 套） 实验材料套装（吸管、橡皮筋、纸盒、剪刀、美工刀、胶带、尺子、彩笔） 评价量表（学生自评、互评用)
学生：（每组1套） 上节课初步制作完成的自制小乐器 笔记本、铅笔
教学过程
教学环节 教学活动 设计思路 教学备注
情境导入， 发现问题 （5分钟） 1.成果展示与问题聚焦 邀请 2-3 名学生上台演奏上节课制作的小乐器（如吸管、 排箫、橡皮筋吉他），出示《小星星》简谱，引导全班观察、倾听。 提 提问：“在演奏中，大家发现这些乐器有什么问题吗？”（预设：音不准、声音太弱、音域太窄、吹 / 弹起来费力等） 2.引出课题 小 小结：“这些问题会影响我们的演奏效果，今天我们就来当小小工程师，一起改进我们的简单小乐器！” 板书课题：改进简单小乐器。 通过真实的演奏情境，让学生直面自制乐器的问题，激发改进的内驱力，同时承接上节课的制作成果，体现工程设计的连续性。
探究原理， 明确方向 （5分钟） 1.回顾科学原理，搭建改进支架 提 提问：“我们已经知道声音的高低和什么有关？”（引导学生回忆：物体振动的快慢） 结 结合教材案例讲解： 吸管排箫：吸管越短，空气柱越短，振动越快，音调越高；吸管越长，空气柱越长，振动越慢，音调越低。 橡 皮筋吉他：橡皮筋越细、拉得越紧，振动越快，音调越高；橡皮筋越粗、拉得越松，振动越慢，音调越低。 2.案例分析，建立 “问题 — 原理” 关联 展示学生常见问题案例，引导学生分析原因： 常见问题科学原理初步改进思路排箫高音不够高高音吸管过长，空气柱振动慢剪短高音吸管吉他低音不够低橡皮筋过细、过紧，振动快换粗橡皮筋、降低松紧度声音太弱共鸣腔过小 / 材料过厚，振动弱增大纸盒共鸣腔、更换薄材料
3.理解工程核心思想 讲解教材中的工程设计观点：“在工程设计中，物体的结构与功能是相适应的，想要调整特定的功能，需要对结构做出相应的改变。” 提问：“如果我们想让乐器发出更高的音，需要调整哪个结构？想让声音更响亮，又要调整哪个结构？” 通过回顾科学原理，为学生的改进提供理论支撑，避免盲目修改；通过案例分析，帮助学生建立 “问题 — 原理 — 改进” 的关联，突破教学难点，落实 “技术与工程” 单元的核心素养。
三．方案设计，明确改进路径（5分钟） 1.填写改进设计单 发 发放设计单，引导学生结合自己的乐器，完成以下内容： （1）我的乐器是什么？演奏中存在的主要问题是什么？ 我 （2）想让乐器实现哪些功能？(如音更准、音域更广、声音更响等) 这 （3）这些功能对应的结构调整方案是什么？（结合科学原理填写） 改 （4）改进需要的工具与材料是什么？ 2.小组交流，完善方案 学 学生以 4 人小组为单位，交流自己的改进方案，互相提出修改建议，教师巡视指导，重点关注方案的科学性与可行性。 3.安全提示 强 强调：“使用剪刀、美工刀等锋利工具时，不要割伤自己或他人，注意操作安全。” 通过填写设计单，让学生的改进思路结构化、可视化，培养工程设计的规划能力；小组交流则能促进思维碰撞，完善方案，体现工程设计的迭代性。
四．动手改进， 测试验证 （12分钟） 1.动手改进，教师巡视 学生按照改进方案，对自制乐器进行二次制作与优化，教师巡视指导，帮助学生解决操作中的困难（如吸管剪齐、橡皮筋固定等）。 2.效果测试与互评 引导学生使用《小星星》简谱，对改进后的乐器进行演奏 测试，从“音准、音域、音量、演奏便利性” 四个方面进行自评与互评，填写评价量表。 提问：“改进后的乐器，和之前相比有什么变化？哪些地方得到了优化？” 3.分享交流 邀请 2-3 名学生上台展示改进前后的乐器，并演奏同一乐 句，全班对比效果，说说优化的地方。 让学生经历 “设计 — 物化 — 验证” 的完整工程实践过程，落实 “工程是设计方案物化的结果” 的单元理念；通过对比测试与互评，培养学生的实证意识与评估能力
五．总结提升， 拓展延伸 （5分钟） 1.课堂小结 提问：“今天我们是怎样改进小乐器的？你有什么收获？” 小结：“我们先发现问题，再结合科学原理设计改进方案，然后动手制作，最后测试验证，这就是工程设计的基本流程。” 2.拓展延伸 （1）结合教材内容讲解：“很多乐器在发展中都经过了不断 的改进，比如笛子和箫，因为结构不同，发声效果也不同。” （2）布置课后任务： 继续优化自己的乐器，拓展它的音域。 和同学合作，用不同的自制乐器合奏一首歌曲。 查找资料，了解快板等竹制乐器的发声原理 通过小结梳理工程设计的完整流程，强化单元核心思想；拓展延伸则将课堂学习与课外探究结合，实现知识与能力的迁移，激发学生持续探究的兴趣。
六．成果展示，多元评价提升 （4分钟） 1.小组成果展示： 按照下方歌曲《小星星》的简谱进行演奏。 每组展示改进前、改进后作品对比，汇报：原有问题、改进原理、改造方法、优化效果。 2.三维多元评价： 采用自评+互评+师评模式，从科学性、迭代创新性、精细度、环保性四个维度综合评价。 3.荣誉激励： 颁发“最优迭代小工程师”“最佳改良创意”荣誉评价，肯定学生工程创新成果。 通过前后对比展示，强化迭代改进的工程认知，锻炼学生的表达总结能力，树立精益求精的科学探究态度。
七．课堂总结， 拓展延伸 （4分钟） 课堂总结： 梳理本课完整工程迭代流程：发现问题→科学归因→设计改进→精细调试→测试验证→迭代优化，再次强调：所有工程产品都是在不断改进中变得更完美。 2.拓展任务： 乐器在发展过程中，经过制作者不断改进。改变乐器的制作材料和乐器自身的形状、发声部位的数量或位置等，能够使乐器的发声效果得以提升。 （1）如果想要扩展小乐器的音域（最低音至最高音的范围），应如何改进？ （2）查找资料，了解其他以竹为材料制作的乐器（如快板），它们发声的效果、原理与笛、箫有什么差异？ (3)尝试与其他同学合作，使用不同的简单小乐器合奏一首歌曲。 固化工程迭代思维，延伸课外探究空间，实现课堂学习的长效延伸。
八．板书设计 22.改进简单小乐器 一、发现问题 音不准、音域窄、声音弱、演奏难 二、科学原理 声音高低 振动快慢 振动快→音调高；振动慢→音调低 三、工程改进 结构与功能相适应: 功能需求 → 调整结构 → 优化效果 四、验证优化 演奏测试 → 迭代改进

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