3.3 声音的高低（教学设计）-2026-2027学年科学教科版四年级上册

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”核心知识点，通过敲击铝片琴不同铝片创设音调情境，联系音乐课“音调”概念及生活中高低声音实例，搭建从生活经验到科学探究的学习支架，引导学生逐步深入。 亮点在于实验设计层层递进，铝片琴初步感知长短与音高关系，钢尺实验通过控制伸出长度、贴纸片观察振动快慢并记录，金属管实验对比粗细长短验证规律，体现探究实践与科学思维。提升学生观察归纳能力和探究兴趣，为教师提供清晰可操作的教学方案。

声音的高低 一、基本信息 课题 声音的高低 课型 新授课 课时 1课时 教材 教科版《科学》四年级上册 第三单元声音 第3课 年级 四年级 学科 科学 教法 讲授法、演示法、小组讨论法、实验法 教具 铝片琴、钢尺、粗细和长短不同的金属管、班级记录单 【教学目标】 1. 知识目标：知道声音有高低之分，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. 能力目标：能通过敲击铝片琴、拨动钢尺、敲击金属管等实验，观察并比较不同条件下声音高低的变化。 3. 情感态度价值观目标：培养细致对比和归纳能力，激发对声音特性的探究兴趣。 【教学重难点】 重点：通过钢尺和金属管实验，发现声音高低与振动快慢之间的关系。 难点：能设计方法观察尺子振动快慢，理解“振动快慢”决定声音高低。 二、教学过程 环节一 解读目标，检查预习 (2~3分钟) 情境导入：教师敲击铝片琴的不同铝片，提问：这些声音有什么不同？（有的高有的低）音乐课上我们把声音的高低叫什么？（音调） 检查预习：请学生说说预习收获，生活中还有哪些物体能发出高低不同的声音。教师明确本节课将探究声音的高低究竟与什么有关。 【预设回答】生1：有的声音尖有的声音粗。生2：女生声音高，男生声音低。 【关键追问】“声音的高低是怎样产生的？与什么有关？”出示课题，明确探究任务。 小结：这节课通过铝片琴、钢尺、金属管实验，研究声音的高低。 倾听铝片琴高低不同的声音。 交流生活中的高低声音。 猜测声音高低的原因。 明确本课的探究任务。 从音乐音调情境导入，聚焦声音高低与振动的关系。 【知识点】音乐课上把声音的高低叫音调。 环节二 敲击铝片琴 (5~6分钟) 出示铝片琴，让学生敲击不同长度的铝片，仔细听声音高低有什么不同。 组织学生观察并回答：长的铝片声音低，短的铝片声音高。 提问：你们推测声音的高低可能与什么有关？引导学生猜测“与铝片的长短有关”，引导进一步探究。 【预设回答】生1：长的铝片声音低。生2：可能和长短有关系。 【关键追问】“铝片的长短影响了振动的什么？怎样验证？”引出控制变量的钢尺实验。 小结：铝片长短不同，发出的声音高低不同，用钢尺实验进一步验证。 敲击不同长度的铝片。 辨别声音的高低变化。 猜测与铝片长短有关。 设计进一步的验证实验。 通过铝片琴初步建立长短与高低的联系，引出探究问题。 【知识点】长的铝片声音低，短的铝片声音高。 环节三 拨动钢尺 (8~9分钟) 出示钢尺，讲解实验方法：把钢尺一端压在桌面上，分别改变尺子伸出桌面的长度（较长、中等、较短），用相同力度拨动尺子使其发声。 提问：怎样才能更清楚地看到尺子振动的快慢呢？组织学生讨论后提出方法：可以在尺子上贴小纸片、用眼睛盯住尺子末端、用慢动作观察等。肯定学生的创意。 组织分组实验，观察尺子发声高低和振动快慢，完成记录单“钢尺声音的变化”，振动快慢可以分为快、较快、慢三级。 组织汇报：伸出较短时声音高、振动快；伸出较长时声音低、振动慢。 【预设回答】生1：伸出短时尺子振动快，声音高。生2：伸出长时振动慢，声音低。 【关键追问】“为什么伸出桌面的长度不同，振动的快慢也不同？”理解长短影响振动快慢。 【易错点】拨动力度不一致影响对比、尺子压不紧拍打桌面，提醒用相同力度、压紧钢尺。 小结：振动快→声音高；振动慢→声音低。 改变钢尺伸出长度做实验。 讨论观察振动快慢的方法。 记录声音高低和振动快慢。 归纳长短与振动快慢的关系。 用控制变量实验发现振动快慢与声音高低的关系，落实重点。 【知识点】伸出较短时声音高、振动快；伸出较长时声音低、振动慢。 记录单：钢尺声音的变化（环节三用，仿课本记录单） 伸出桌面的长度 声音高低 振动快慢 较长 中等 较短 我的发现 环节四 敲击金属管 (7~8分钟) 出示粗细不同、长短不同的金属管，提问：敲击不同的金属管，声音高低会一样吗？学生猜测。 组织分组实验：敲击不同金属管，对比声音高低，观察管的粗细、长短与声音高低的关系。 组织汇报：①长短相同，细的金属管声音高，粗的金属管声音低；②粗细相同，短的金属管声音高，长的金属管声音低。 提问：这与钢尺实验的规律一致吗？引导学生发现：无论是钢尺还是金属管，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。 【预设回答】生1：细管声音高，粗管声音低。生2：短管声音高，长管声音低。 【关键追问】“金属管实验和钢尺实验的规律有什么共同点？”引导迁移归纳。 小结：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。 敲击不同粗细长短的金属管。 对比声音高低的变化。 归纳管的粗细长短与音高关系。 与钢尺规律进行比较。 用金属管实验印证振动快慢与音高的关系，突破难点。 【知识点】物体越短、越细，振动越快，声音越高；越长、越粗，振动越慢，声音越低。 环节五 研讨 (8~9分钟) 组织研讨一：声音高低与什么有关？ 讲解：声音的高低与物体的振动频率（物体每秒振动的次数）有关。物体振动得越快，频率越高，发出的声音音调就越高；物体振动得越慢，频率越低，发出的声音音调就越低。 组织研讨二：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？ 讲解：能听到声音高低变化的场景：吹竖笛、口琴时，堵住不同小孔，内部空气柱长短改变，吹出的声音一会高一会低；吹气球慢慢放气，气流振动的音调会从低沉变尖锐。自然界中，高音多来自小型快速振动体，如蝉鸣、鸟叫；低音则源于大型缓慢振动源，如闷雷声、鲸吟、虎啸。 【预设回答】生1：琴弦短的声音高。生2：鸟叫声音高，闷雷声音低。 【关键追问】“这些现象的共同原因是什么？”引导学生都用振动快慢解释。 小结：振动快慢决定声音高低，可以用它解释生活中的音高现象。 说出声音高低与振动快慢的关系。 举例生活中的音高变化。 比较动物声音的高低。 用振动快慢解释现象。 通过研讨深化振动频率与音调关系的理解，学会解释现象。 【知识点】振动越快频率越高声音越高；小型快速振动体音高，大型缓慢振动源音低。 环节六 组织拓展 (2~3分钟) 出示拓展任务：在相同的试管中，装入不同量的水，吹试管口，观察声音的高低有什么不同，思考声音的变化与水的多少有什么关系。 提示安全：试管轻拿轻放，吹气时不要过于用力。 【预设回答】生1：水多的试管声音可能低。生2：水少的声音可能高。 【关键追问】“水量的多少改变了试管里什么的长短？”引导预测空气柱与音高的关系。 小结：课后动手实验，观察水量与声音高低的关系。 明确拓展任务。 预测水量与音高的关系。 思考空气柱的长短变化。 课后实验并记录发现。 用水管实验延伸振动快慢与音高的认识，激发探究兴趣。 【知识点】试管中水量不同，吹出的声音高低不同。 环节七 归纳总结 (2~3分钟) 结合板书带领学生梳理：铝片琴、钢尺、金属管实验有什么共同规律？声音的高低与什么有关？ 请学生看着板书完整说出本课要点。 总结：铝片琴、钢尺、金属管：长或粗→声音低；短或细→声音高；振动越快→声音越高；振动越慢→声音越低。 【预设回答】生：物体振动越快声音越高，越慢声音越低。 【关键追问】“乐器为什么能发出高低强弱不同的声音？”为下节课乐器的声音变化埋下伏笔。 小结：认识了声音的高低，下节课研究乐器的声音变化。 看板书回顾三个实验规律。 完整说出振动快慢与音高关系。 思考乐器发声的原理。 期待下节课的探究。 以板书收束全课，形成声音高低的完整认知，衔接乐器的学习。 【知识点】长或粗→声音低；短或细→声音高；振动越快声音越高。 三、板书设计 声音的高低 铝片琴、钢尺、金属管：长或粗→声音低；短或细→声音高 振动越快→声音越高；振动越慢→声音越低 学科网（北京）股份有限公司 $