四上科学1.6《声音的高与低》教学设计(新课标)

6.声音的高与低【教材简析】本课是在学习了第5课研究了声音的强弱的有关内容后，继续研究声音的另一个属性——音高。本课主要有三部分，第一部分直接提出声音的高低是怎么产生的聚焦问题,了解学生对声音的高低是怎样产生的原有认识。第二部分敲击铝片琴和吹口琴都可以发出高低不同的声音，通过观察，学生可以猜测到音高可能跟物体的长短有关。学生再利用钢尺发出高低不同的声音，进一步发现物体在发出高低不同的声音与物体振动的快慢有关。第三部分将三个实验中物体发声高低与振动幅度之间的关系建立普遍的联系，找出物体振动快慢（频率)与发声高低之间的联系，最后教材出现了编钟、不同音叉、粗细不同铁管等生活中的材料，将学到的知识应用于实践，尝试用知识解释现象，实现科学应用。【学情分析】学生已经知道声音是物体振动产生的，声音的强弱与振动的幅度有关。学生研究声音时，已经开始将听到的声音与物体的振动联系起来。四年级的学生对于分辨声音的高低还有困难，同时，物体振动的快慢肉眼观察也有难度，导致学生很难自主建构声音高低与振动快慢的具体关系。在本课，学生将通过多种探究活动，借助科技手段，去了解声音的高低与振动的关系。【教学目标】科学观念：通过探究性学习活动，知道物体振动越快，声音越高，物体振动越慢，声音越低。科学思维：通过对现象进行比较、分析、归纳，找到声音高低变化的原因。探究实践：通过对比实验研究，能对实验现象进行记录及分析，得到声音高低变化的原因。态度责任：在探究活动中，养成善于观察、尊重事实的科学态度。【教学重难点】重点：探索钢尺伸出桌面不同长度在振动时发出的声音的变化，以及振动快慢的变化。难点：准确识别钢尺声音的高低，以及振动快慢的变化。【教学准备】教师：1.教学课件学生：科学作业本、每组一个铝片琴、一把拆开的口琴、一把钢尺、一块木板等【教学过程】一、听音导入、聚焦问题（预设5分钟）材料准备：铝片琴1.教师敲击铝片琴的5音，重重敲、轻轻敲各一次，问：这两个声音有什么不同？2.教师敲击铝片琴1234567i提问：这些声音有什么不同？提问：哪个声音最低？哪个声音最高？板书：高低提问：你是怎么分辨出高的声音和低的声音的？3.教师敲135i，介绍声音高低的描述：“高、低、较高、较低”揭示课题：声音的高与低【设计意图】利用铝片琴引导学生分辨声音的高低，让学生直观感受声音的高低变化。二、乐器探索：（预设30分钟）材料准备：铝片琴、口琴、钢尺、（一）声音高低和发声物体长短的关系（预设10分钟）1.活动一：敲铝片琴，使它发出高低不同的声音师引言：刚才我们敲击的叫铝片琴，它能发出高低不同的声音。那么它发出的高低不同的声音与什么有关呢？请你敲击每一片铝片，听一听声音的高低变化，同时看一看每一片铝片有什么特点，想一想铝片发出的高低不同的声音与什么有关？学生分组探究。按顺序敲击铝片琴，反复敲几次，找出铝片琴发出声音的高低变化规律。小结：铝片短，声音高；铝片长，声音低。2.活动二：吹口琴，使它发出高低不同的声音教师发给每个小组一个口琴，让学生吹奏口琴，使它发出不同的声音；然后打开口琴的外罩，观察口琴的簧片，思考声音的高低和簧片有什么关系。小结：簧片短，声音高；簧片长，声音低。【设计意图】通过上面两个活动，学生会初步认识到：物体发出高低不同的声音与物体的长短有关系，这些知识为后面研究钢尺发出高低不同的声音做了一定的铺垫，特别是能帮助学生预测钢尺发出声音部分的长短与发出声音高低之间的关系。（二）声音高低与振动快慢的关系（预设20分钟）1.活动一：拨钢尺，使它发出高低不同的声音教师发给每个小组一个钢尺，让学生拨钢尺，使它发出不同的声音；小结：钢尺伸出桌面长度不一样，发出的声音高低不同。伸出桌面钢尺短，声音高；钢尺长，声音低。2.活动二：声音的高低和振动快慢的关系教师提问：我们知道声音是由物体振动产生的，那么物体发出的高低不同的声音又是怎样产生的呢？会不会和振动有关呢？我们知道声音的强弱与振动的幅度有关，那么声音的高低可能与振动的什么有关系？（1）教师引导：分别设置伸出桌面钢尺长为：10厘米、13厘米、16厘米、19厘米。声音的高低我们用高、较高、较低、低来表示。振动的快慢我们用快、较快、较慢、慢来表示。（2）学生活动，教师指导。重复多次实验，比较声音的高低、振动的快慢。（3）研讨：学生说一说自己的发现。教师提供更精确的证据：播放摄像机慢镜头拍摄尺子的振动速度。整理形成柱状图。（4）小结：物体振动越快，发生的声音越高；振动越慢，声音越低。【设计意图】学生从让钢尺发出高低不同的声音，到观察到钢尺伸出桌面长，声音低，钢尺伸出桌面短，声音高，再到肉眼观察长钢尺和短钢尺振动的快慢，慢镜头观察对比钢尺振动快慢，层层推进，建构声音高低与振动快慢的联系。解决本课教学的难点。三、拓展应用（预设5分钟）1.教师引言：在我们生活中有很多物体能发出高低不同的声音，如果你细心观察，就能发现很多声音的奥秘。这里有杯水，我边往里面倒水边敲击发出声音，你们静静听。2.教师演示你们听到声音的高低是怎样变化的？你能解释这种现象吗？（水越来越多，振动越来越慢，声音越来越低）3.观察图中的物体，推测它们发出声音的变化。4.生活中其他的物体是不是也遵循这个规律呢，请同学们课外继续研究。【设计意图】通过其它物体的发声，逐步引导学生将学到的知识应用于实践，尝试用知识解释现象，实现科学应用。7.声音的高与低特征振动快慢7.声音的高与低特征振动快慢音高短（细小）快高较短较快较高较长较慢较低长慢低【疑难解答】1.在钢尺在拨弹实验时，要注意哪些问题？（1）按压钢尺时如何做到幅度相同：在钢尺固定一端下面垫一块木块，手按压另一端，当钢尺另一端触碰桌面，然后再放手，这样幅度基本相同。（2）振动快慢如何看清楚：教师可以提前测试钢尺振动情况，用视频记录。把四种长度钢尺振动的画面同时慢镜头播放，做快慢明显对比。也可以四位同学同时进行实验，直接对比观察钢尺的状态。2.如何跟学生解读音高的概念？教学时，学生对音高理解还是比较困难，音高的高低是由振动快慢决定的，振动快慢用频率来表示，是一秒钟的振动次数。一定时间内振动次数多，频率高，音高就高；次数少，频率低，音高就低。教师在教学时可以特别关注音高柱状图的运用。一般来说，细的、短的、小的物体发出的声音高，粗的、长的、大的物体发出的声音低。7.让弦发出高低不同的声音【教材简析】通过前面6课的学习，学生已经知道物体振动的快慢决定了声音的高低，本节课学生将通过弦乐器发现更多影响物体发出高低不同声音的因素。聚焦板块通过玩乐器，初步体验弦乐器可以发出高低不同的声音，引出研究弦的音高和哪些因素有关的问题。探索板块，主要是通过学生活动，发现影响弦发出高低不同声音的不同因素。教材提供了一个让学生主动探索的方案，从提出问题、识别变量、设计对比实验到得出结论，是一个完整的探究活动过程。通过探索活动学生会发现，弦的粗细会影响弦发声的高低，弦越粗，发出的声音越低，越细发出的声音越高；弦的振动部分长短会影响弦发声的高低，弦越长，发出的声音越低，越短发出的声音越高；弦的松紧会影响弦发声的高低，弦越松，发出的声音越低，越紧发出的声音越高。在此基础上引导学生设计弦音高发生连续变化的方案。本课丰富对音高的认识，为后面的小乐器制作打下基础。【学情分析】通过前面的学习，部分学生已经关注到橡皮筋的松紧、粗细与振动快慢之间的关系，并且能跟尺子、弦的振动产生联系。有的学生在学习乐器的过程中，已经有了这样的经验：拨动不同的弦、手指按压在不同位置拨动弦，都会发出高低不同的声音，甚至有的学生还有调音的经验，知道了弦的松紧也会影响声音的高低。但是，这些经验都是零散无序的，对于具体是什么因素影响弦发声的高低，学生的认识不明确，需要在体验中整理完善概念。【教学目标】科学观念：通过反复弹弦乐器，知道短、细、紧的物体发出声音越高，长、粗、松的物体发出的声音越低。科学思维：通过观察、比较的方法，归纳出弦乐高低变化的规律。探究实践：通过让弦乐器发出高低不同的声音，探究影响弦发出高低不同声音的因素。态度责任：在观察琴弦发声高低变化的活动中，养成仔细观察、严谨客观的科学态度，乐于合作的科学精神。【教学重难点】重点：发现影响弦乐器音高的因素难点：设计能让弦音高发生连续变化的方案【教学准备】教师：教学课件；学生：每组提供尤克里里、科学作业本【教学过程】一、激发兴趣、聚焦问题（预设5分钟）材料准备：尤克里里1.出示尤克里里，简单介绍，教师（或学生）弹奏乐曲，其它学生欣赏。提问：你们知道尤克里里是怎样发声的么？2.弹奏一个高音，一个低音。提问：尤克里里的弦为什么能发出高低不同的声音？你知道的吗？（预设：琴弦粗细不同、按琴弦的位置不同、弦的松紧不同）今天我们就来研究弦的发声规律。揭示课题：让弦发出高低不同的声音（板书）。【设计意图】通过对比观察，引导学生快速聚焦问题，并提出影响弦发声高低因素的假设。二、探索影响弦音高的因素（预设20分钟）材料准备：尤克里里、学习记录单探索：影响弦音高不同的因素有哪些？有怎样的变化规律？1.出示实验器材，提问：我们可以怎样来研究？师生整理，确定研究问题和对应的实验要求：（1）弦的粗细是否影响弦的音高变化？完成预测。在粗细不同的弦上反复试弹，验证自己的推测。（2）弦的长短是否影响弦的音高变化？完成预测。手指按压在同一根琴弦的不同位置，改变琴弦的振动部分的长短，反复试弹，验证自己的推测。（3）弦的松紧是否影响弦的音高变化？完成预测。调整琴准，改变同一根琴弦的松紧程度，反复试弹，验证自己的推测。2.实验验证，完成记录单。根据实验要求，在乐器上反复试弹，验证推测。根据实验结果，完成记录单。3.研讨：（1）学生反馈交流：影响弦音高不同的因素有哪些？小结：弦的粗细、弦振动部分的长短、弦的松紧（2）问：弦的音高变化有什么规律？你是怎样研究的？小结：拨动不同琴弦，我们发现弦的音高和弦的粗细有关，弦越粗，发出的声音越低，越细，声音越高；拨动同一根琴弦，我们发现：弦的音高和弦的长短有关，振动部分弦越长，发出的声音越低，越短，声音越高。转动琴准，我们发现：弦的音高和弦的松紧有关，弦越松，发出的声音越低，越紧，声音越高。【设计意图】学生结合原有经验，完成关于音高与长短、粗细、松紧的猜测，并想办法验证猜测。通过“实验怎么做，要注意什么”引导学生理解设计对比实验的方案，根据方案完成实践验证，归纳影响弦音高不同的因素三、探索设计弦音高发生连续变化的方案（预设10分钟）1.探索：设计弦音高发生连续变化的方案提问：怎样让弦的音高发生连续有规律的变化？学生相互讨论，反复弹拨试验，设计方案。2.研讨：实验发现学生反馈交流：让弦的音高发生连续有规律的变化的方案。小结：（1）由粗到细，手指依次拨动不同粗细的琴弦。（2）从上往下改变手指按在同一根琴弦上端的位置，另一手拨动琴弦。（3）一手缓慢转动弦准，另一手拨动同一根琴弦。（4）拨动不同琴弦，手指按住琴弦不同位置。【设计意图】学生利用实践验证归纳所得的知识，迁移应用，解决更高的挑战。四、拓展（预设5分钟）材料准备：多种弦乐（或图片）和其它乐器1.出示多种弦乐器，提问：这些乐器有什么共同之处？2.请学生介绍（或）弹奏，使这些弦乐连续有规律发出不同高低的声音。3.其它类乐器发出高低不同声音的原因。【设计意图】由点到面，鼓励学生说出自己的发现，激发学生继续观察和探索乐器的兴趣。五、板书设计7.7. 让弦发出高低不同的声音影响因素：声音低高弦的粗细粗细弦的振动部分长短长短弦的松紧松紧【疑难解答】1.为什么选择尤克里里这一弦乐器进行教学？我们在课堂选择尤克里里，基于以下因素考虑：1.尤克里里结构简单，有四根弦，粗细明显，用手按压调节琴弦振动部分长短易操作，四个琴准调节方便，学生课堂探究容易操作。2.尤克里里是学生相对接触较多的弦乐器。据调查，