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大象版科学四年级上册 第五单元《制作小乐器》 3 设计小乐器 教学设计
单元 《设计制作小乐器》 课题 3 设计小乐器 课时 1
核心 概念 1.物质的结构与性质 12．技术、工程与社会 13．工程设计与物化 学习内容 1.1物质具有一定的特性与功能 12.3科学、技术、工程相互影响与促进 13.2工程的关键是设计
内容要求 12.3中④初步说明一些技术产品涉及的科学概念或原理，尝试运用科学原理设计并制作简易装置（如传声器、听诊器等）。 13.2中②借助表格、草图、实物模型、戏剧或故事等方式说明自己的设计思路。
教学目标 科学观念 1.制作能产生不同高低、强弱声音的简易装置。 2. 知道简单的设计问题存在限制条件，并有多种设计方案。 科学思维 1. 能解释物体振动与声音产生及其变化之间的关系。 2.通过设计草图表达创意。 探究实践 1.掌握常见工具的使用方法；能拆开简单产品并复原，制作某种产品的简化实物模型并反映其中的部分科学原理；能发现作品的不足并进行改进。 2. 初步具有参与技术与工程实践的意识及使用常见工具的技能。 3. 能在教师指导下设计实验，探究声音与物体振动的关系。 态度责任 1.能有依据地质疑别人的观点，尝试运用不同思路和方法完成探究和实践；愿意分享自己的想法，乐于倾听他人观点，改进和完善探究活动。 2.在好奇心驱使下，乐于动手操作感兴趣的事物。 跨学科概念 亲历“结构与功能”在解决实际问题中的应用，知道使物体具有一定的结构，可以使它具有一定的功能，比如将一些材料制作成具有一定结构的小乐器，就使之具有能演奏音乐的功能。
教学 重点 理解乐器发声的原理，掌握设计小乐器的基本方法和步骤。
教学 难点 能够根据材料的特点和发声原理控制音高变化，设计出具有独特音色和良好音质的小乐器。
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. 制作小乐器的材料，如不同粗细橡皮筋、木盒、木条（用于土琵琶类）；易拉罐、吸管、小刀等（音乐罐类）；几个相同的玻璃瓶、水、木棍（音乐瓶类）等。排箫、铁片琴、尤克里里、吉他、口琴。 3. 实验工具，如剪刀、胶水、胶带、尺子等。
学生：稿纸（用于设计小乐器的制作方案）
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（5分钟） 1．情境引入 播放多种自制小乐器演奏的音频（如，橡皮筋吉他、啤酒瓶音乐瓶、排箫等），展示对应简易乐器实物材料。 师：同学们，这些有趣的声音都来自生活物品做的小乐器，下周我们学校自制乐器观摩演奏会就要开始了，大家想不想设计专属小乐器，在音乐节上演奏？” 师（引导学生分享）：你对哪种自制小乐器感兴趣，想尝试做类似的，还是全新创意？ 播放多段自制乐器演奏的音乐片段（如弦乐器，管乐器，打击乐等） 生：弦乐器。 生：管乐器。 生：打击乐。 2．问题与猜想 师：制作小乐器，得先想想，材料怎么选、结构咋设计，才能发出我们想要的声音。比如想做能弹旋律的，怎么让它有不同音高？ 通过贴近生活的自制乐器案例，激发学生参与热情，聚焦“设计小乐器”核心任务；抛出材料、结构关联声音的问题，启发思考，为后续设计铺垫。 提前调试音频、准备实物，确保展示清晰；鼓励学生大胆说创意，不限制想法。
二、任务与要求（20分钟） 拆解乐器，观察结构，了解原理 师：自制乐器，我们首先得了解乐器的发声原理。现在我们分组实验，每组可以拿到排箫、铁片琴、口琴、尤克里里或吉他。大家拆解、观察、演奏并记录：乐器靠什么振动发声？结构（长短、大小、松紧等 ）怎么影响音高、音量？ （1）出示不同乐器，指导学生拆解和观察它们的结构 （2）尝试吹奏乐器，听音高并思考它与结构的关系 （3）让学生记录各乐器结构特点和音高关系 （4）总结与讨论： ①排箫、口琴都是吹奏型乐器，是什么振动发声？音高由什么决定？ 总结：排箫属于管类乐器，生活中的管类乐器还有葫芦丝、圆号、萨克斯、陶笛、埙等，管类乐器主要是通过管内空气柱的振动发声，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。 ②铁片琴是什么振动发声？音高由什么决定？ ③尤克里里或吉他是什么振动发声？音高由什么决定？ 教师补充总结：振动源不同（空气柱、固体振动等），结构改变会让振动频率、幅度变化，从而影响音高（频率）、音量（幅度 ）。 师引导：结合原理，想想设计小乐器时，怎么用材料和结构实现你对声音的需求？ 让学生亲身体验、探究，理解乐器发声与结构关联的科学原理，掌握设计依据；通过讨论梳理，将实践发现转化为设计知识，为创意设计搭理论框架。 准备充足且多样的简易乐器，方便学生对比；提醒学生拆解时轻拿轻放，注意卫生、观察后复原。 给每个学生准备一张设计单，彩笔，鼓励学生大胆创意，不限制想法。 使用排箫、口琴等乐器时，要提醒学生注意卫生。
三、设计与制作（15分钟） 1.利用身边的材料，指导设计小乐器 （1）提供材料：不同粗细橡皮筋、木盒、木条；易拉罐、吸管、小刀；几个相同的玻璃瓶、水、木棍等 （2）指导设计。 ①结构设计：不同粗细橡皮筋、木盒、木条可以用于设计土琵琶类，易拉罐、吸管、小刀可以设计音乐罐，几个相同的玻璃瓶、水、木棍可以设计敲击类乐器。 ②流程设计：绘制“小乐器设计方案”，标注：材料（如饮料瓶、木棍、丝线等 ）、结构（形状、各部分尺寸、连接方式 ）、预期声音效果（音高、音色特点 ）。 师巡视，鼓励创新：“可以借鉴刚才的原理，也可大胆试试新组合！比如用不同长度吸管做排箫，或者给鼓面加不同材质‘装饰’改变音色 。” 2.设计交流与优化 （1）各组展示设计图，介绍创意。其他组提问、建议。如“这个琴弦松紧咋调节？音高变化能精准控制吗？” 师引导完善：结合大家的建议，再想想材料获取难度、制作的可行性，微调设计。 （2）说明设计原理。 “怎么实现音高、音量的变化”：作用力大小控制声音的强弱），而材料的长短/粗细/松紧控制声音的高低。 3.总结与评价 （1）总结：今天我们从好奇小乐器发声，探究了原理，还设计出专属方案！关键是抓住：“结构影响振动，振动决定声音”，这是设计和改进小乐器的法宝。 （2）评价：同学自评和互评（从创意、原理运用、美观，材料环保等方面），教师评价肯定优点（如“设计新颖，原理运用准确”等），指出不足并给予改进建议。 利用身边的材料进行设计，从结构和流程两个方面进行设计指导。 回顾学生精彩设计点，肯定创意与思考。激发学生创新热情和课后持续创作的激情。 提供学生在生活中容易找到的材料，启发他们根据材料结构特点自制乐器。 使用小刀等尖锐工具时，要提醒学生注意安全。
四、整理 指导学生整理材料。 培养整理材料的好习惯。
五、板书设计 设计小乐器——科学与艺术的交响 / \ 科学原理 工程设计 / | \ / | | \ 用力大小→声音强弱 结构→声音高低 材质→音色 乐器类型 材料 调音校准 限制条件（材料/成本）
六、课后拓展 布置任务：课后收集所需材料，下周我们进入“制作与调试”环节，把设计变成能演奏的小乐器！还可以提前想想，怎么用它演奏一段简单旋律（如《小星星》） 。” 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。 提醒学生注意材料安全（使用锋利物品需成人协助 ）；鼓励分享材料收集创意，可建立班级“材料互助角”。

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