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“声音的高低与物体振动快慢的关系”，通过播放高低声音频（如小鸟鸣叫、老牛叫声）和敲击铝片琴导入，承接前两课“声音由振动产生”“声音强弱与振动幅度有关”的知识，搭建从物体结构特征到振动本质的学习支架。 此资料以递进式探究活动（铝片琴感知、钢尺定量观察、金属管规律验证）为主线，结合慢动作视频、调音器软件等可视化辅助，通过多感官体验培养科学思维（推理论证）和探究实践能力，帮助学生建立“振动快慢决定声音高低”的科学观念，提升教师教学效率与学生学习兴趣。

2026最新版教科版四年级上册教案 第 3 课 声音的高低 第 三 单元 声音 【课标落实】 1.对应核心概念的内容要求和学业要求: 学科核心概念 4年级学习内容 4年级学习内容要求 4年级学业要求 3.物质的运动与相互作用 3.3声音与光的传播 ⑭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。 能解释声音产生与物体振动的关系，以及声音高低、强弱的改变与振动变化的关系，能说明声音可以在不同物质中传播，了解生产生活中的噪声现象和防噪办法。 2.指向的跨学科概念 稳定与变化：物体发出高低不同的声音时，其振动快慢发生了变化。振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。这种“振动快慢”与“声音高低”之间的对应关系，体现了事物变化的有序性和规律性，即“振动”这一要素发生改变，导致“声音”这一属性随之变化。 【教材分析】 本课是教科版四年级上册《声音》单元的第三课。在学生已掌握“声音由振动产生”和“声音强弱与振动幅度有关”的基础上，本课聚焦于“声音的高低（音调）与振动快慢之间的关系”。教材通过“敲击铝片琴”“拨动钢尺”“敲击金属管”三个递进活动，引导学生发现物体振动快慢与声音高低之间的因果关系，即振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。最终帮助学生建立“物体的结构特征（长短、粗细等）会导致振动快慢变化，从而引起音调变化”的科学概念，并为后续“乐器制作”等内容奠定基础。 【学情分析】 1.认知分析 通过前两课的学习，学生已经知道声音是由物体振动产生的，且声音强弱与振动幅度有关。学生能够区分“高音”和“低音”，如女高音与男低音、小鸟与老牛的叫声等。但他们往往将“高低”与“强弱”混淆，尚未建立“振动快慢”与“声音高低”之间的因果联系，也缺乏对“振动快慢”这一概念的清晰认识。 2.探究能力分析： 学生已具备一定的实验操作和小组合作能力，能够进行简单的对比实验。但在观察“振动快慢”这一细微变化时，需要教师提供有效的观察方法和策略（如从侧面观察、借助慢动作视频等）。在归纳总结多个实验的共性规律方面，仍需教师搭建语言支架。 3.兴趣分析： 学生对“声音高低”有较强的感性认识，对“为什么长铝片声音低、短铝片声音高”等问题充满好奇。生动的实验现象（如钢尺振动）和多媒体辅助（慢动作视频）能有效激发其探究欲望。 【教学目标】 科学观念 1.通过观察、比较、分析，知道声音的高低（音调）与物体振动的快慢有关：振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。 科学思维 1.能运用比较、归纳的方法，从多个实验现象中找出声音高低与振动快慢之间的共同规律。 2.能基于观察到的现象和证据，进行因果推理，形成“振动快慢决定声音高低”的科学解释。 探究实践 1.能通过改变钢尺伸出桌面的长度，使其发出高低不同的声音，并能从侧面观察并比较振动快慢。 2.能通过敲击不同长度或粗细的物体，观察并记录声音高低的变化。 态度责任 1.在探究活动中，乐于合作，愿意倾听他人意见，并实事求是地记录观察到的现象。 【教学重难点】 重点 通过实验发现声音的高低与物体振动快慢之间的关系。 难点 准确观察并比较物体振动快慢的细微差异，建立振动快慢与声音高低的因果关系。 【教学策略】 多感官体验策略：通过听觉（听不同音调）、视觉（观察振动快慢）、触觉（触摸感受振动）等多种感官参与，帮助学生建立对“声音高低”与“振动快慢”关系的全面感知。 递进式探究策略：设计三个递进活动（铝片琴→钢尺→金属管），从整体感知到定量探究再到规律验证，引导学生逐步深入理解核心概念。 可视化辅助策略：利用慢动作视频、手势模拟、画图记录等方式，将“振动快慢”这一抽象概念转化为可见、可感的形式，突破教学难点。 类比迁移策略：引导学生将“长短影响音调”的规律迁移到“粗细影响音调”，建立更全面的认知框架。 【教学准备】 多媒体课件、铝片琴1个、钢尺1把、小木块1个、长短相同粗细不同的金属管1组。 【教学过程设计】 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 学习表现 一、导入新课 1.播放一段包含高低不同声音的音频（如小鸟鸣叫、老牛叫声、女高音、男低音），提问：“这段声音有什么特点？你能学着叫一叫吗？” 2.引导学生交流，引出概念：“声音除了强弱，还有高低之分。科学上把声音的高低叫‘音调’。”（板书：声音的高低——音调） 3.敲击铝片琴上长短不同的铝片，提问：“你发现了什么？声音高低不同，可能与什么有关？” 4.聚焦问题：“声音的高低究竟是怎样产生的？今天我们就来探究‘声音的高低’。”（板书课题） 1.认真聆听，感受声音高低的变化，并尝试模仿。 2.思考并回答：声音有高有低。 3.观察、倾听、思考：长短不同的铝片声音不同。 以多感官体验导入，激发兴趣，自然引出“音调”概念。通过铝片琴演示，将学生的注意力引向“结构特征”与“声音高低”的关系。 学生能积极参与，区分声音高低，并对铝片琴的现象产生好奇心。 二、讲授新课 环节一：活动一——敲击铝片琴，初步感知 1.任务：学生分组敲击铝片琴，仔细听不同长度铝片发出的声音高低有什么不同，并尝试观察每个铝片振动特点。 2.提示：敲击要求——按顺序敲击，用力大小保持一致。 3.小组讨论并推测：声音的高低可能与什么有关？ 4.提问：“我们知道声音是由物体振动产生的，声音的强弱与振动幅度有关，那声音的高低可能和振动的什么有关呢？” 1.学生分组实验，敲击铝片琴，倾听、观察。 2.小组讨论：铝片越长声音越低，铝片越短声音越高。 3.推测：可能与振动快慢有关。 通过铝片琴的直观体验，激活学生前概念，引导学生从“长短”的外在特征走向“振动”的内在本质，提出本课的核心变量——振动快慢。 学生能正确操作，倾听并描述不同铝片声音的高低差异，能提出“长短”与“振动快慢”的初步猜想。 环节二：活动二——拨动钢尺，建立概念 1.过渡：“钢尺发出声音时，能看到它的振动过程吗？怎样才能让钢尺发出高低不同的声音？” 2.引导学生预测：钢尺伸出桌面越长，声音越低；伸出越短，声音越高。 3.明确方法：改变尺子伸出的长度，用木块控制拨动的幅度相同，从侧面观察振动的快慢，听声音的高低。 4.学生分组实验，教师巡视指导，提醒学生从侧面观察尺尖振动。 5.汇报交流，引导学生比较振动快慢与声音高低的关系。 6.播放32倍慢动作视频，让学生直观感受振动快慢的差异。 7.小结并板书：钢尺伸出越长，振动越慢，声音越低；伸出越短，振动越快，声音越高。 1.学生讨论并回答：改变伸出桌面的长度。 2.学生分组实验，观察、记录、比较。 3.小组代表汇报实验现象。 4.观看慢动作视频，验证自己的观察。 钢尺实验是本课的关键环节。通过控制变量 ，引导学生从侧面观察振动快慢，建立“振动快慢决定声音高低”的核心概念。慢动作视频辅助突破观察难点。 学生能正确操作实验，从侧面观察振动快慢，并能清晰表述“振动快慢与声音高低”的关系。 环节三：活动三——敲击金属管，验证规律 1.提问：“那长短相同的物体发出的声音高低一样吗？用相同大小的力敲击一组长短相同、粗细不同的金属管。” 2.引导学生观察并记录：粗管声音低，细管声音高。 3.追问：“这与什么有关？” 4.出示“乐器调音器”软件，展示发出不同音调的金属管振动频率数值，数值越大，说明振动越快。 1.学生分组实验，敲击金属管，倾听并记录。 2.小组代表汇报。 3.思考并回答：粗管振动慢，细管振动快。 4.观看调音器数据，验证实验结论。 金属管活动验证和巩固了结论，并将认知从“长短”拓展到“粗细”，建立更全面的认知框架。 学生能正确区分粗细不同金属管声音的高低，并能用“振动快慢”进行解释。 环节四：归纳总结，建构概念 1.引导提问：“比较三次实验，声音的高低与什么因素直接相关？” 2.师生共同总结：“物体振动得越快，发出的声音就越高；振动得越慢，声音就越低。”（板书完善） 3.追问：“振动快的物体有什么特点？” 4.联系生活：女高音和男低音、小鸟和老牛的叫声，用“振动快慢”解释。 1.学生回答：振动快慢。 2.齐声朗读核心结论。 3.思考并讨论：短、细的物体振动快，音调高；长、粗的物体振动慢，音调低。 4.运用结论解释生活现象。 通过全班研讨，将各组零散的发现汇总，引导学生从具体现象中抽象出科学规律，自主建构核心概念。通过联系生活实例，促进概念的迁移和应用。 学生能准确说出核心概念，并能运用“振动快慢”解释生活现象。 三、课堂小结 1.回顾总结：今天我们一起探究了声音的高低。谁能用一句话总结一下我们的发现？ 2.拓展延伸：教师展示一组装有不同量水的试管，提问：“吹试管口，声音的高低有什么不同？这又是谁在振动？和今天的发现有什么关系？” 1.学生回答：“声音的高低与物体振动的快慢有关，振动越快声音越高，振动越慢声音越低。” 2.学生观察、思考并讨论，初步感受空气柱振动与音调的关系。 强调核心概念，检验学生是否真正掌握。拓展活动将认知从固体振动引向气体振动，进一步验证和巩固核心概念。 学生能准确说出核心概念，并对拓展实验表现出探究兴趣。 【课堂小练习设计】 1.敲击长短不同的铝片，铝片越长，发出的声音越高。（ ） 2.拨动钢尺，钢尺伸出桌面越短，振动越快，发出的声音越高。（ ） 3.粗细不同的金属管，粗管发出的声音比细管低。（） 【作业设计】 1.基础性作业 完成本课的相关记录。 2.实践性作业 回家后，找一根橡皮筋，想办法让它发出高低不同的声音（如改变橡皮筋的松紧或长短）。观察橡皮筋振动快慢的变化，并用今天学到的知识解释你的发现。用图画或文字记录下来。 3.弹性作业 请查阅资料，了解“音调”和“频率”有什么关系？我们身边哪些乐器是靠改变振动快慢来改变音调的？把你的发现做成一张科学小报。 学科网（北京）股份有限公司 $