3.3声音的高低 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高低（音调）与物体振动快慢的关系，通过铝片琴导入，先区分声音强弱（旧知）再引出高低（新知），借助铝片长短观察搭建学习支架，延续前课振动产生声音的知识脉络。 特色在于递进式探究活动，从铝片琴观察到钢尺控制变量实验（改变伸出长度）再到金属管验证，培养科学思维的推理论证，联系自然界动物声音实例深化科学观念，记录单与自我评价表提升探究实践能力，帮助学生建立因果关系，为教师提供结构化教学方案与评价工具。

《声音的高低》教学设计 【教材简析】 本课对应课程标准 3 ~ 4 年级学习内容“3.3 声音与光的传播 ”中的第十四点“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；制作能产生不同高低、强弱声音的简单装置 ”。本节课是上一节课的自然延续，继续探索声音的变化，研究声音的高低与物体振动快慢之间的关系。 本课内容分为四个板块。聚焦板块，以常见的铝片琴为例子，聚焦声音的高低究竟是怎样产生的。探索板块，先描述声音高低的变化，然后探究钢尺伸出桌面长度不同时，其声音高低和振动快慢的变化。研讨板块，围绕“声音的高低与什么有关？ ”和“我们还在哪里听到过声音高低的变化？ 自然界哪些动物或物体发出的声音较高，哪些较低？ ”两个问题讨论，总结探索活动观察到的现象，认识到声音的高低与物体振动快慢的关系。拓展板块，通过体验有规律的音调变化，思考声音的变化与试管中水的多少的关系，为后面的学习作铺垫。 通过前几课的学习，学生在研究声音时，已经开始将听到的声音与物体的振动联系起来。在本课，学生将探索声音的另一个重要属性——音调。敲击铝片琴可以发出高低不同的声音，通过观察铝片琴，学生很容易发现音调跟物体的长短有关。这些发现将成为学生对钢尺伸出桌面的长度与发声高低、振动快慢的关系进行推测的依据。而观察伸出桌面不同长度的钢尺振动快慢不同时，发出的声音有什么变化， 目的是让学生将钢尺发出声音的高低与振动的快慢之间建立联系，从而发现物体发出高低不同声音的本质原因。而这种联系的建立是需要学生通过确立不同变量、观察实验现象、记录实验发现、整理分析这一过程建立起来的，需要老师的引导。 【学生分析】 四年级学生在学习《声音的高低》之前，已经知道声音由物体振动产生、声音的强弱与振动的幅度有关，具备一定的知识迁移基础；生活中他们听过钢琴、吉他、笛子等乐器的声音，能直观区分声音的“尖细 ”与“低沉 ”，但对声音高低的成因缺乏科学认识；学生已掌握简单实验操作、现象观察与小组合作方法，能开展对比探究。不过学生容易混淆声音的高低与强弱，常把敲击力度当成影响 物体发声高低的原因，且振动快慢难以直接观察，需要借助材料放大现象、建立因果关联；他们好奇心强、乐于动手，思维以具象为主，适合通过直观实验突破抽象概念。 【教学目标】 科学观念目标 知道声音的高低叫音调。物体振动得越快，发出的声音越高；物体振动得越慢，发出的声音越低。 科学思维目标 通过比较，总结声音的高低变化与振动快慢的关系。 探究实践目标 通过描述钢尺伸出桌外的长度、振动的快慢和发出声音的高低的变化情况，提高进行有根据的推测和科学操作的能力。 通过分析钢尺声音的变化规律，将不同长度钢尺振动的快慢与其声音的高低联系起来。 通过分析实验现象并得出结论，提高整理和分析数据的能力。 态度责任目标 养成勤于观察、乐于动脑的习惯。 【教学重难点】 重点：让物体发出高低不同的声音，观察不同物体在发出高低不同的声音时振动快慢的不同。 难点：发现物体振动快慢与发出声音高低之间的关系。 【教学准备】 学生：每组一个铝片琴、一把钢尺、一本厚书、一套粗细不同的金属管、记录单。 教师：教学课件、试管架、试管、色素、水。 【教学过程】 一、回忆旧知，聚焦问题 1.教师出示铝片琴，介绍结构：铝片琴由长短不同的铝片组成。分别轻轻敲、重重敲铝片琴的同一琴片，提问：这两个声音有什么不同？ 2.教师按“ 1 2 3 4 5 6 7 i ”顺序敲击铝片琴，提问：这些声音有什么不同？哪个声音最低？哪个声音最高？ 3.教师介绍描述声音高低的方法：高、较高、较低、低。 4.提问：声音有高有低，高低不同的声音是怎样产生的呢？ 5.揭示课题：声音的高低（板书）。 设计意图：利用铝片琴引导学生分辨声音的高低，让学生初步直观感受声音的高低变化，了解学生对物体怎样发出高低不同的声音的原有认识。 二、探索活动，感知关联 探索 1 ：敲击铝片琴，观察音高与铝片长短的关系。 1.请学生依次敲击长铝片和短铝片，仔细听声音高低，边观察边思考：什么样的铝片发出的声音高？什么样的铝片发出的声音低？ 2.学生交流现象：短铝片发出的声音高；长铝片发出的声音低。 3.教师小结，引导学生初步推测：声音的高低可能与振动的快慢有关。短铝片振动得快，因此发出的声音高，长铝片振动得慢，因此发出的声音低。 探索 2 ：拨动钢尺，观察规律。 1. 出示钢尺，提出问题：我们如何让它发出高低不同的声音？ 2.学生讨论，教师提示：如果我们改变钢尺伸出桌面的长度，它振动时发出声音的音高会变化吗？ 3.学生预测。 4.课件出示实验要求。 控制变量：用相同的力度拨动钢尺（保证振动的幅度一致，排除声音的强弱干扰）。 改变条件：钢尺依次伸出桌面 5cm 、15cm 、20cm。 观察记录：听钢尺发出的声音的高低，看振动快慢，填写记录单。 5.分组实验，教师巡视指导（重点引导学生观察钢尺振动的快慢）。 6.汇总现象，汇报交流。 7.归纳总结：物体振动得越快，发出的声音越高；振动得越慢，发出的声音越低（板书）。 探索 3 ：敲击金属管，观察规律。 1.教师出示金属管，学生观察，明确金属管长短（或粗细）不同。 2.分组敲击：用相同力度敲击长短不同（或粗细不同）的金属管，对比声音高低。 3.归纳总结：短、细的金属管振动快，发出的声音高；长、粗的金属管振动慢，发出的声音低。 设计意图：设计递进式探究活动，从感知到对比再到验证，让学生在动手操作、观察对比中， 自主发现声音高低——振动快慢——物体长短粗细的关系。 三、研讨总结，梳理提升 1.提问：结合三个实验，说说声音的高低和什么有关。 2.学生交流：物体振动得越快，发出的声音越高；振动得越慢，发出的声音越低。物体越短、越细，振动越快，声音越高；物体越长、越粗，振动越慢，声音越低。 3.提问：我们还在哪里听到过声音高低的变化？ 自然界哪些动物或物体发出的声音较高，哪些较低？ 4.学生讨论，教师播放视频。自然界中能发出较高的声音的动物有：蝉（鸣叫）、战马（嘶叫）、乌鸦等；能发出较低的声音的动物有：小猫（打呼噜）、麻雀（飞行时翅膀发出的声音）、狗（发威时的低啸）、猪等。 设计意图：基于实验现象梳理规律，辨析易混点，深化对声音高低本质的理解，培养归纳总结能力。 四、拓展延伸，深化认知 1.拓展实验：在相同的试管中装入不同量的水，形成了长短不同的水柱。敲击试管口时，试管和试管中的水柱振动，形成高低不同的声音。水量越少，发出的声音越高；水量越多，发出的声音越低。 【相关练习】 1. 向暖水瓶里倒水，声音的高低会随着水位的上升（ ）。 A ．越来越高 B ．没有变化 C ．越来越低 答案：A 解析：往暖水瓶里面倒水时，暖水瓶发出的声音是暖水瓶内空气柱的振动形成的；随着水越来越满，空气柱越来越短，振动越来越快，音调会逐渐升高。故 本题选 A。 2.如图所示的小乐器有六根琴弦，小田用相同的力拨动琴弦按（ ）的顺序拨动得到从低到高的声音。 A ．从左到右 B ．从右到左 C ．从中间到两侧 答案：A 解析：在小乐器中，琴弦的音高主要取决于弦的粗细或长短。通常较粗或较长的弦振动慢，产生的声音低；较细或较短的弦振动快，产生的声音高。因此，从左到右拨动琴弦，会发出从低到高的声音，故本题选 A。 3.下列操作中能使橡皮筋发出较高声音的是（ ）。 A ．把橡皮筋拉长后拨动 B ．将橡皮筋放松后拨动 C ．把橡皮筋用力搓几下后拨动 答案：A 解析：声音的高低由振动的快慢（频率）决定，频率越高音调越高。橡皮筋绷紧时振动更快，音调更高。故本题选 A。 【板书设计】 3.声音的高低 特征 振动快慢 声音高低 短（细/小） 快 高 较短 较快 较高 较长 较慢 较低 长 慢 低 【相关表单】 学习记录单 钢尺声音的变化 伸出桌面的长度 声音高低 振动快慢 5cm 15cm 20cm 我的发现： “声音的高低” 自我评价 评价维度 评价内容 能做到的打“ √” 我会观察 我能观察到钢尺声音高低不同时振动快慢 不一样 我会比较 我能比较出物体发出高低不同的声音时，物 体的特征有什么不同 我会表达 我能利用观察到的现象和数据说明自己的 观点 学科网（北京）股份有限公司 $