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高低强弱与振动的关系，在《声音的产生》《声音的变化》等前四课基础上，通过展示乐器图片回顾发声原理，明确制作能演奏《小星星》的乐器任务及音的数量、音准、外观评价标准，搭建知识到实践的学习支架。 特色在于融合科学观念与工程实践，以任务驱动和标准导向设计教学，通过设计图外显科学思维，完整工程物化过程（选材、加工、组装、测试）培养探究实践能力，小组合作与对比反思强化态度责任。学生提升实践与创新能力，教师获得可操作的跨学科教学方案。

《设计我们的乐器》教学设计 【教材简析】 本课对应的课程标准 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、强弱声音的简易装置 ”，“ 12.3 科学、技术、工程相互影响与促进 ”中的第四点“初步说明一些技术产品涉及的科学概念或远离，尝试应用科学原理设计并制作简易装置（如传声器、听诊器等）”, “ 13.1 工程需要定义和界定 ”中的第一点“描述简单的设计问题，包括材料、时间或成本等限制条件 ”，“13.2 工程的关键是设计 ”中的第二点“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 ”和“ 13.3 工程是设计方案物化的结果 ”中的第四点“利用常用工具，对常见材料进行简单加工处理 ”。 本课是“声音 ”第 5 课，是在学习了《声音是怎样产生的》《声音的强弱》 《声音的高低》以及《乐器的声音变化》之后，将科学知识应用于工程实践的课程。学生已经知道声音的高低、强弱与振动的快慢、幅度等因素有关，了解了弦乐器、管乐器等声音变化的规律。本课聚焦“利用身边材料，设计制作能演奏乐曲的乐器 ”，通过设计、制作、演奏乐器的过程，不仅深化了学生对声音相关知识的理解与应用，还着重培养了学生的工程思维、创新能力与实践操作能力。 本课内容分为三部分。明确任务板块，让学生明确本节课的任务是利用身边的材料制作乐器并用其演奏一段旋律。同时出示自制乐器评价标准：从音的数量、音准情况和外观结构三方面给予评价，学生就会围绕这样的任务驱动和评价标准去思考和制作小乐器。设计方案板块，引导学生通过草图和简单文字展示设计思路，设计图需包含乐器的发声方式、音调变化方式和所需材料，渗透工程意识。实施计划板块，学生经历分工合作、材料选择、加工材料、组装装饰等真实的工程实践过程，培养解决复杂问题的能力，并将其与购买的乐器对比，为下节课的迭代升级做准备。 【学生分析】 四年级学生通过前几课的学习，已经知道声音是由物体振动产生的，并能分辨声音的强弱和高低。他们已掌握了物体振动的幅度与声音强弱、振动的快慢（频 率）与声音高低之间的关系，并观察过弦乐器和管乐器是如何实现声音变化的。学生对制作乐器有浓厚的兴趣和好奇心，但缺乏系统的工程设计和物化经验。他们可能知道一些乐器发声的原理，但将原理转化为具体的设计图，并严格按图施工，对于该年龄段的学生来说是一个挑战。此外，学生在材料选择、工具使用和团队协作等方面也需要教师的引导。 【教学目标】 科学观念目标 知道乐器包含的发声方式和原理，提出自制乐器设计方案。 科学思维目标 能在教师引导下，分析已有乐器发声的特点，并以此设计能发出不同声音的小乐器。 探究实践目标 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。学会使用制作乐器需要的常见工具。 态度责任目标 对自制乐器产生浓厚兴趣，并能很好地分工合作完成制作任务。 【教学重难点】 重点：能画出符合评价标准的设计图。 难点：能根据设计图制作出符合评价标准的小乐器。 【教学准备】 学生：吸管、橡皮筋、小刀、胶带、简单乐谱、乐器评价标准表、“我们的乐器 ”设计图记录单。 教师：多种自制乐器的图片和视频、教学课件。 【教学过程】 一、明确任务，激发兴趣 1.（课件出示乐器图片）提问：你认识这些乐器吗？想一想，它们是如何发出美妙声音的？ 2.学生结合已有知识回答，教师适时总结。 3.教师：今天，我们要利用这些知识，做一回“小小工程师 ”！看看我们身 边随手可得的材料，比如吸管、橡皮筋、纸盒等等。利用这些材料，创造出一件属于我们自己的乐器吧！ 4. 明确任务：我们的任务是，利用身边的材料制作一件乐器，并用它演奏一段旋律——大家非常熟悉的《小星星》。请看屏幕上的乐谱，我们需要制作的乐器至少能发出 do re mi fa sol la 六个音，这样才能完整地演奏出“一闪一闪亮晶晶 ”的旋律。大家有信心吗？ 5. 出示评价标准：我们先来看看评价标准，评价我们的乐器，主要从这三个方面进行：音的数量、音准情况和外观结构。（出示评价量表，并简要说明合格、良好、优秀三个等级的要求）。 设计意图：出示任务和评价标准，让学生带着明确的目标和要求进入学习，体现了工程实践课的“任务驱动 ”和“标准导向 ”原则。 二、设计方案，规划制作 1. 回顾旧知，启发思路。 提问：要想让乐器发出高低不同的六个音，我们可以怎么设计？回忆我们学过的弦乐器（吉他）和管乐器（排箫），它们是如何改变声音高低的？ 预设：改变发声物体的长短、粗细、松紧。 2.小组讨论，设计草图。 （出示“活动帮助卡 ”）请各小组讨论：你们打算用什么材料、做什么样的乐器？它的发声方式是什么？如何实现音调变化？参考这张“活动帮助卡 ”，小组讨论，设计制作小乐器的方案。 将你们的想法用图文结合的方式记录在“‘我们的乐器 ’设计图 ”上。设计图中必须包含： ①乐器的发声方式。 ②音调变化的方式。 ③制作乐器所需的材料。 设计意图：引导学生将科学原理与工程实践联系起来，通过讨论和画图将内隐的思维外显出来，有助于学生厘清思路，提升设计能力。 3.交流展示，完善方案。 各小组代表上台展示自己的设计图，讲解设计思路。其他小组提问或给出建 议。 三、实施计划，物化成果 1.选择材料：各小组根据设计图，从材料区选择自己需要的材料。 2.加工材料：利用工具对所选材料进行加工，使其形状和尺寸与设计图一致。教师巡视指导，提醒学生安全使用工具。 3.组装与装饰：将加工好的材料进行组装，并对乐器进行简单的装饰。 4.初步测试：制作完成后，尝试按照简谱演奏《小星星》片段，检验乐器是否能够发出基本的音调。 设计意图：为学生提供充分的动手实践空间，让他们经历完整的工程物化过程，在实践中发现问题、解决问题，培养实践操作能力和小组合作能力。 四、研讨：比较反思，发现问题 1.提问：请大家看一看、比一比，我们自己做的乐器和在商店买的乐器有哪些不一样的地方？（引导学生从外观、做工、音准、音色等方面进行对比。） 2.小结：尽管我们已经尽力制作，但还是存在一些问题，比如音不准、声音太小、操作不方便等。这些都是非常正常的，这些问题的发现正是我们下节课要改进的方向。 设计意图：引导学生进行自我评价和反思，认识到自己作品的不足，为下一课“改进我们的乐器 ”作铺垫，激发学生的迭代优化意识。 五、拓展与延伸 1.教师：课后，请同学们思考并尝试——你制作的乐器的主要问题是什么？你打算如何改进它？把你的想法记录下来。 2.提问：想一想，除了教材和课堂上使用的材料，我们生活中还有哪些废旧物品可以用来制作乐器？ 【板书设计】 设计我们的乐器 任务：制作一件能发出不同音调的简易乐器 设计方案：发声方式、音调变化、所需材料 实施计划：选材 → 加工 → 组装 【相关表单】 “设计我们的乐器” 自我评价 学科网（北京）股份有限公司 $