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大象版科学四年级上册 第五单元《制作小乐器》 2 声音的高低 教学设计
单元 《设计制作小乐器》 课题 2 声音的高低 课时 1
核心 概念 3.物质的运动与相互作用 学习内容 3.3声音与光的传播
内容要求 3.3中 举例说明声音因物体的振动而产生。 3.3中 知道声音有高低和强弱之分，声音高低和强弱的变化是由于振动的变化引起的。
教学目标 科学观念 掌握物体振动的快慢是影响声音高低的因素。物体越短、越细，振动越快，发出的声音越高；反之越低。 科学思维 　　能基于实验结果和观察到的实验现象，归纳声音高低与振动快慢的关系。能用实验结果解释其他乐器的声音为什么会有高低变化。 探究实践 能制订探究影响声音高低变化的实验计划。能通过观察钢尺伸出桌外长度的不同，分析出振动快慢和发出声音高低变化的关系。 态度责任 能基于实验证据和逻辑发表自己的见解，尊重他人的观点，善于小组合作和分享。
教学 重点 1.掌握声音高低与振动快慢之间的关系。 2.能通过观察钢尺伸出桌外长度的不同，分析出振动快慢和发出声音高低变化的关系。 3.能基于实验证据和逻辑发表自己的见解，尊重他人的观点，善于小组合作和分享。
教学 难点 理解声音的高低并非由物体的长短、粗细直接决定，而是通过改变“振动快慢”来影响音高。
教学 准备 教师： 1.多媒体课件，包含各种乐器的图片、声音、视频等资料。 2.吉他、排箫、钢尺、笛子、葫芦丝、口琴。
学生：实验记录单。
教学过程
教学环节 教学活动 设计意图 教学提醒与备注
一、情境引入（3分钟） 1．情境引入 师：同学们，上节课我们已经知道乐器是怎样实现声音的强弱变化了，那我们就能开始制作乐器了吗 生：不能。音乐还需要有高低变化，就像乐谱上标的“1、2、3......” 师：乐器怎样实现声音的高低变化呢？让我们一起来探究一下吧。 这一环节的设计是为了引入探究“影响声音高低的因素”。 大部分的学生对于乐器的声音有一定的了解，知道乐器声音有强弱和高低变化，也会有部分学生猜测到与声音的高低与琴弦的粗细等有关。
二、问题与假设（10分钟） 1.提出问题 师：（出示吉他琴弦和排箫管子的图片）请大家观察这两种乐器的高音区和低音区，你觉得影响乐器声音高低变化的因素可能是什么？ 生：琴弦的长短、粗细不同，发出的声音也不同。 2.作出假设 师：不同的物体振动时，发出的声音有什么不同呢？物体的振动与声音高低的关系是什么？我们回忆一下，声音是因为什么产生的？ 生：声音是因为振动产生的。所以声音的高低变化也应该和振动有关系。 师：也就是说，什么因素可能会影响到物体的振动？从而影响声音的高低呢？ 生：物体的长短、粗细可能会影响物体的振动，从而影响声音的高低。 提出问题“影响声音高低变化因素可能是什么？”并且通过分析，有理有据地提出假设，发展学生的科学思维。 对于学生来说，要推测出物体的长短、粗细会影响声音高低并不难，但是物体长短和粗细并不是改变声音高低的直接因素，他们之间是通过影响“物体的振动”而连接起来的，所以要理清楚物体的长短粗细，物体的振动和声音高低之间的关系，需要有充分的讨论，这也是学生科学思维发展的重要过程。
三、探究与结论（15分钟） 1.制订计划 师：（出示“影响声音高低变化的因素”的ppt）我们可以通过改变钢尺的长度，来探究影响声音高低变化的因素，那么我们怎么开展实验呢？ 生：可以通过改变钢尺伸出桌面的长度，观察钢尺振动的快慢，从而探究声音高低与什么因素有关。 师：做实验时有哪些因素需要保持每次实验都不变？ 生：要保持每次按下的幅度不变。 师：实验需要做几次？ 生：最少做三次。 师：请大家按照我们商量好的计划开展实验，并完成实验记录单。实验过程中，注意按压钢尺在桌沿的位置要稳固，免因钢尺拍打桌沿产生杂音或干扰振动频率。 2.搜集证据 生：开展实验并做记录。 3.处理信息 师：（展示每组的记录表）比较全班的记录表，可以发现钢尺伸出桌面不同长度时振动快慢和发出声音的高低规律，哪位同学可以说说看？ 生：我发现钢尺伸出桌面越长，振动越慢，发出的声音越低；钢尺伸出桌面越短，振动越快，发出声音越高。 师：对比各组的记录表，我们也发现了一些和大部分同学不一样的数据，有没有同学能分析一下是什么原因导致的？ 生：可能是听错了；可能是记录反了…… 师：那么对于和大家差距比较大的数据，可以怎么处理？ 生：再重复做几次实验。 师：没错。同学们请听一听尤克里里的四根琴弦的声音高低，说一说尤克里里声音的高低是怎样改变的？ 生：尤克里里的四根琴弦粗细不同。粗的琴弦振动慢，发出的声音低。手指按下后，振动的琴弦长度变短，振动变快，发出的声音变高。 4.得出结论 师：是的，大家总结得非常准确。那么结合大量的实验表明，物体振动的快慢是影响声音高低的因素。物体振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。 通过实验前的分析讨论，明确实验目的，培养学生的科学思维。 能合作探究并开展实验，并且能通过对实验数据的分析，引导学生得出实验结论，锻炼学生数据分析和逻辑推理的科学素养。 学生一起分析数据，得出大家都能信服的结论。 本课实验对于四年级学生而言难度不大，但是人为误差会极大地影响实验结果，因此需要提前让全班同学对于什么是音高的，什么是声音低的，达成共识。 对于实验结果不同的小组，绝对不能轻易下他们做错的结论，全班同学一起分析出实验做错的原因，比实验结果更重要。
四、反思与评价（5分钟） 吹奏类乐器的声音高低如何改变？ 师：排箫、笛子、葫芦丝等吹奏乐器的声音高低是怎么改变的？ 生：每根箫管的长度不同，所以发出的声音高低不同。排箫等里面的空气柱的振动部分较长、较大、较粗，发出的声音就较低。 与吹奏类的乐器做对比，比较分析出吹奏类乐器声音高低的变化是因为里面的空气柱振动导致的。 从有形的弦的振动，转化到无形的空气的振动，对于学生而言会有点难度，需要老师多做引导。
五、应用与迁移（5分钟） 口琴的结构与发声 师：我们把一只口琴拆开看看，里面有一排长短厚薄不同的簧片。说说看，口琴是如何改变声音高低的？ 生：口琴里面的簧片和空气柱长短、大小不同，簧片和空气柱越短、越细，发出的声音就越高。 应用声音高低变化的原理，迁移分析口琴声音高低不同的秘密。 口琴既有有形的簧片振动，又有无形的气体振动，是让学生做迁移应用的良好乐器。
六、阅读与新知（2分钟） 师：日常生活中，我们的声带影响着声音的高低，大家结合今天所学知识，了解一下声带是如何改变我们声音的高低的。 生：阅读“声带”的相关资料。 了解人体中的声音高低变化的秘密，给学生做拓展。 拓展日常生活中的常见场景。
七、板书设计 声音的高低 钢尺： 伸出越短 ── 振动越快 ── 声音越高 伸出越长 ── 振动越慢 ── 声音越低 其他乐器： 发声体（短、细、紧、薄） ── 振动快 ── 声音高 发声体（长、粗、松、厚） ── 振动慢 ── 声音低
八、课后拓展 布置任务：课后结合“声音高低变化”的科学原理，用一根橡皮筋弹出一小段旋律，分享给爸爸妈妈和同学听。 布置拓展任务，延续学习热情，为后续实践衔接，让教学闭环且有延伸。 能弹出来的同学要尽量给他提供更多的展示平台，也可以在课堂上表演。

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