3.5《设计我们的乐器》 教学设计-2026-2027学年科学四年级上册教科版

该小学科学教学设计聚焦声音振动与音调原理，依托《小星星》6音旋律任务，联结前序声音由振动产生、音调与振动快慢相关的知识，以工程实践为支架引导学生运用改变振动部件长短、松紧、粗细制作乐器。 此资料亮点在于完整落实工程设计流程，通过三级评价标准培养科学思维，小组合作制作调试强化探究实践，废旧材料利用渗透态度责任，助力学生深化声学观念，为教师提供清晰教学路径，提升课堂实践效率与学生创新能力。

3.5《设计我们的乐器》教学设计 一、教材分析 本课是声音单元工程实践课，依托声音高低、强弱相关科学知识，设置 “自制乐器演奏《小星星》6 音旋律” 真实工程任务。教材依次给出任务要求、评价标准、设计方案模板、制作实施流程，完整呈现工程设计流程：明确任务 — 设计方案 — 动手制作 — 评价改进。 本课融合声学知识与手工工程实践，引导学生运用 “改变振动部件长短、松紧、粗细改变音调” 的科学原理，利用木板、橡皮筋、塑料吸管等身边材料制作乐器，落实工程设计完整流程，同时对比自制乐器与成品乐器差异，深化对声音振动原理的理解，培养创新与动手能力。 二、学情分析 四年级学生已前序学习声音由物体振动产生、音调高低和振动快慢有关，具备基础声学科学观念；动手能力较强，喜欢手工制作，但完整工程设计思维薄弱，容易只关注外观忽略音准、音数量要求。 学生能轻松操作橡皮筋、纸板、吸管等简易材料，但难以精准控制音调，设计方案书写不完整；小组合作制作时分工易混乱，同时对乐器评价标准缺乏清晰认知，需要教师分步引导规范设计、制作、评价全流程。 三、核心素养分析 科学观念 通过制作橡皮筋琴、吸管排箫，巩固声音由振动产生，振动快慢决定音调高低；知道改变振动体松紧、长短、粗细，能发出高低不同的声音，建立声学与生活乐器的联系。 科学思维 经历 “提出任务 — 设计方案 — 动手制作 — 评测改进” 完整工程思维，能根据 6 音演奏需求，推理调整材料结构改变音调，对比自制乐器与商用乐器优缺点，学会分析、优化作品。 探究实践 自主完成乐器设计绘图、材料加工、组装调试，小组合作完成乐器制作，并用自制乐器演奏 6 音旋律；依据评价标准自评、互评作品，掌握简易工程制作与评测方法。 态度责任 乐于利用废旧、身边材料创新制作乐器，感受音乐与科学结合的乐趣；小组合作中学会分工协作、耐心调试改进作品；懂得循环利用生活材料，树立节约环保意识。 四、教学重点 1. 掌握完整工程设计流程，规范书写包含发声方式、变音方法、材料的乐器设计方案。 2. 利用身边材料制作能发出 6 个不同音调的简易乐器，完成《小星星》旋律演奏。 五、教学难点 精准调整乐器结构，让乐器发出 6 个清晰、音准稳定的音调，依据评价标准优化改进作品。 六、教具准备 教师教具 木板、彩色橡皮筋、塑料吸管、纸盒、胶带、马克笔；成品排箫、口琴；评价标准海报、设计记录单。 学生学具 木板 / 硬纸板、各色橡皮筋、吸管、胶带、剪刀、彩笔、记录单。 七、教学过程 一、导入新课（5 分钟） 教师活动乐器为什么能弹出高低不同的音符？如果不给专业乐器，只用桌上纸板、橡皮筋，我们能不能自己做一把能演奏《小星星》的乐器？出示本课课题《设计我们的乐器》。 学生活动：观看视频，回忆前课声音振动知识，自由发言乐器发声原理，明确本节课自制乐器的任务。 设计意图：用熟悉儿歌激发兴趣，联结旧知，抛出工程实践任务，快速聚焦课堂主题。 二、讲授新课（30 分钟） （一）聚焦：明确制作任务与评价标准 教师活动：出示教材任务单，讲解核心要求：自制乐器需要发出 1、2、3、4、5、6 共 6 个音，演奏《小星星》片段；出示乐器三级评价标准，逐条解读音的数量、音准、外观结构三项评分维度，告诉学生优秀作品需要达到 5 个以上准音、做工精细。提问：要拿到优秀等级，我们制作时要重点注意什么？ 学生活动：齐读旋律乐谱，读懂 6 音要求，小组交流评价标准，梳理制作乐器的三大目标：音够 6 个、音调准确、做工美观。 设计意图：清晰界定工程任务与评测标尺，让学生制作前有明确目标，避免盲目动手。 （二）探索：设计乐器方案 教师活动：出示教材橡皮筋琴设计样例，讲解完整设计图必须包含三点：发声方式、音调变化方法、制作材料；示范在记录单绘制简易设计图，标注结构。巡视指导小组，纠正缺失要素的设计方案，引导学生思考两种方案：橡皮筋琴（改变松紧变音）、吸管排箫（改变管长变音）。 学生活动：以小组为单位讨论乐器类型，填写设计记录单，画出设计图，标注发声、变音、材料三要素，组内互相检查方案完整性。 设计意图：搭建工程设计思维框架，规范方案书写，训练学生先设计、后制作的严谨思维。 （三）研讨：规划实施制作流程 教师活动：出示实施计划流程图（选材料→加工→组装装饰）。抛出研讨问题：1. 选择材料要考虑哪些因素？（软硬、振动效果、易加工）2. 怎样高效完成制作？引导小组分工：绘图员、裁剪加工员、组装调音员、记录员。同时提出安全要求：剪刀规范使用。 学生活动：小组讨论材料选择依据，分配制作分工；预判制作难点：音调不准、橡皮筋松动，提前想好调试办法。 设计意图：拆解制作步骤，落实小组分工，提前规避制作难题，提升动手效率。 （四）拓展：制作、调试、对比优化 教师活动：组织学生动手制作，巡回指导调音，针对音调不足的小组提供调整建议（拉紧橡皮筋调高、剪短吸管调高）；作品完成后，组织学生分组演奏旋律。出示成品排箫，引导对比研讨：自制乐器和购买乐器有什么差别？最后引导学生对照评价标准，自评、互评作品，提出改进方案。播放废旧创意乐器拓展视频。 学生活动：小组合作加工、组装、反复调试乐器，演奏《小星星》；对比成品乐器，从音色、音准、耐用度、外观发言；对照评价标准打分，写下改进思路。 设计意图：落实动手探究实践，通过对比、互评推动学生反思优化，拓展创意乐器思路。 三、课堂练习（7 分钟） 选择题 1. 橡皮筋琴靠（ ）振动发声 A. 木板 B. 橡皮筋 C. 空气 答案：B 2. 想要让橡皮筋音调变高，应该（ ） A. 拉紧橡皮筋 B. 放松橡皮筋 C. 加粗橡皮筋 答案：A 3. 吸管排箫短吸管发出的声音（ ） A. 音调高 B. 音调低 C. 声音大 答案：A 判断题 1. 乐器只要能发出声音就算优秀作品（×） 解析：优秀乐器要求音调准确、至少 5 个音，做工精细。 2. 改变振动材料的长短、松紧可以改变音调（√） 3. 制作乐器不用提前设计，直接动手做更快（×） 解析：完整工程需要先设计方案，再制作。 情境题 小明做橡皮筋琴只做出 3 个音，达不到演奏《小星星》的要求，请你给他两条改进建议。 答案：①增加不同松紧的橡皮筋，多设置振动琴弦；②调整每根橡皮筋松紧，区分出 6 种高低不同音调。 四、课堂小结 今天我们完成了自制乐器的完整工程实践。先明确了要做能发出 6 个音、演奏《小星星》的乐器，读懂了音数量、音准、外观三项评价标准；接着小组完成乐器设计方案，写清发声方式、变音方法和材料；之后分工合作动手制作、反复调试音调。我们知道橡皮筋靠振动发声，拉紧、缩短振动部件音调会变高。对比成品乐器后，发现自制乐器材料简单、方便创意改造，但音准和音色不如专业乐器。课后大家可以利用塑料瓶、水管等废旧材料，继续改良自己的小乐器。 五、板书设计 5 设计我们的乐器 1. 任务：6 个音，演奏《小星星》 2. 设计三要素：发声方式｜变音方法｜制作材料 3. 音调规律：紧 / 短 → 音调高；松 / 长 → 音调低 4. 制作流程：设计→选材加工→组装调试→评价改进 5. 评价标准：音数量、音准、外观做工 八、教学反思 成功之处 1. 完整落实工程实践流程，从方案设计到制作、评价层层递进，贴合四年级学生认知，搭配示范降低制作难度，大部分小组能做出 6 音乐器并完成演奏。 2. 评价标准贯穿课堂全过程，学生自评互评环节清晰，学生能主动发现乐器音准、做工问题，科学思维得到锻炼。 3. 利用生活常见材料开展制作，学生参与热情高，小组分工清晰，探究实践素养有效落地。 不足之处 1. 课堂制作时间紧张，部分动手慢的小组来不及精细调音，只能达到合格等级，缺少充足二次改进时间。 2. 对乐器音调原理讲解较浅，少数学生只会操作，不能清晰说出 “松紧、长短改变振动快慢” 的底层逻辑。 3. 小组互评环节时间不足，学生只能简单打分，深入改进交流较少。 教学建议 1. 课前预留 5 分钟预制作，或拆分课时，本节课完成设计与基础制作，下节课预留充足调试、改良时间。 2. 增加对比实验，课堂提前演示松紧、长短橡皮筋音调对比，强化振动快慢与音调的科学观念。 3. 设计简易互评记录表，引导学生写出具体改进意见，深化研讨交流；课后布置拓展作业，鼓励学生利用废旧材料改良乐器。 学科网（北京）股份有限公司 $