第6课《声音的高低》教学设计-2024-2025学年科学四年级上册教科版

教科版小学科学四年级上册第一单元《声音》第6课《声音的高低》创新实验

一、使用教材

教科版小学科学四年级上册第一单元《声音》第6课《声音的高低》

二、实验器材

（一）改进前：小钢琴、铝片琴、口琴、钢尺、书本。

（二）改进后：小钢琴、铝片琴、口琴、钢尺、书本、毛线、手机调音软件。

三、实验改进要点

在不改动原实验的基础上增加了调音软件和一段毛线。

（一）声音高低数据化

连续弹奏铝片琴很容易分辨声音的高低，但任意弹奏相邻两个键就很难分辨，引入调音软件，学生通过投屏的数据认识到声音的高低是可测的。

（二）钢尺振动情况可视化

钢尺伸出桌面的长度不同，振动的音高和快慢均不同，音高在依次改变长短的情况下能分辨，但振动较快的情况下快慢很难直接观察。为此在钢尺伸出部分加入一段毛线，让毛线随着钢尺的振动产生起伏的波纹，用波纹的疏密反应钢尺振动的快慢。

四、实验原理/实验设计思路

（一）实验原理

钢尺振动会带动毛线振动，钢尺振动越快毛线形成的波纹越密集，钢尺振动越慢毛线形成的波纹越稀疏。

（二）实验设计思路

原实验通过改变钢尺伸出桌面的长度来使其发出高低不同的声音，要求学生用尽量相同的力去拨动钢尺，观察钢尺的振动，得出声音的高低与振动快慢的关系。

原实验不足之处：学生拨动钢尺的力度难以控制，钢尺振动的快慢也不易观察，现象无法记录。

改进后将实验分为了两个部分：

（1）改变钢尺伸出桌面的长度（10CM、15CM、20CM、25CM），每个长度尽量按压到相同的幅度，听钢尺发出的声音，用高、较高、较低、低来记录听到的声音。

（2）在钢尺上粘一根毛线，再次按顺序改变钢尺伸出桌面的长度，按压到相同幅度使其振动，观察毛线形成的波纹并记录。

第一部分只听声音的高低，第二部分只观察毛线形成的波纹。

实验更直观明显，探究过程更严谨。

五、实验教学目标

（一）科学概念目标：

声音的高低可以用音高来表示。物体振动得越快，发出的声音越高；物体振动得越慢，发出的声音约低。

（二）科学探究目标：

（1）通过描述钢尺伸出长度的不同，振动的快慢和发出声音高低的变化情况，提高进行有根据的推测和科学操作能力。

（2）通过分析柱状图，将不同长度钢尺振动的快慢与其声音高低联系起来，提高整理和分析数据的能力。

（三）科学态度目标：养成勤于观察、乐于动脑的习惯。

（四）科学、技术、社会与环境目标：认识到科学技术影响我们的生活，推动社会的进步。

教学重难点：

重点：通过实验，让学生了解振动频率快慢与声音高低之间的关系。 

难点：推测物体发出声音的高低，并能用所学知识做出合理解释。

六、实验教学内容

（一）敲击铝片琴，使它发出高低不同的声音

敲击铝片琴，结合调音软件，引起学生思考，声音的高低是否和振动物体的长短有关，软件为什么能测出声音的高低，这个数据代表的是什么？

（二）吹奏口琴，使它发出高低不同的声音

拆开口琴，结合吹奏时听到的声音，得出声音的高低确实与振动物体的长短有关，长短不同的物体在振动时又有什么特点呢？

（三）让钢尺发出不同的声音

教师演示钢尺伸出桌面长度不同会发出高低不同的声音，学生观察到除了声音的变化振动快慢也有所不同，引导学生思考如何观察钢尺振动的快慢，用毛线粘贴在钢尺振动的一端，再依次实验，观察毛线跟随钢尺振动产生的波纹，记录并得出结论。

七、实验教学过程

（一）、听音导入、聚焦问题（预设5分钟）

材料准备：小钢琴

（1）教师弹钢琴的1 音和i音，问：这两个声音有什么不同？

（2）教师再弹奏钢琴1234567i

提问：这些声音又有什么不同？

生：高低不同。

提问：哪个音最低？哪个音最高？  

提问：你是如何分辨声音的高低？

学生小结：高的音听起来粗，低的音听起来细。

教师小结：音越高听起来越细越尖锐，音越低听起来越粗越低沉。

声音有高有低，高低不同的声音是如何产生的呢？

【设计意图】钢琴的声音均匀且明显，利用钢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）、探索：（预设30分钟）

材料准备：铝片琴、口琴、钢尺、毛线、书本。

（1）活动一：敲铝片琴，使它发出高低不同的声音

 师：请同学们拿出铝片琴，先依次敲击再任意敲击，听它发出的声音有什么不同？尝试辨别出音高的变化。

学生分组探究。

生：依次敲击铝片短，声音高；铝片长，声音低。任意敲击很难分辨高低。

教师演示：

敲击铝片琴，并在旁边放上一个调音软件如图1，投屏展示。

图1       图2