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

3-3《声音的高低》教学设计 一、教材分析 本课与第 2 课共同构成声音变化的两个维度，是第 5、6 课设计与改进乐器的直接依据。 本课研究声音的第二个变化维度。教材采用对比实验，让学生探究物体振动的快慢与声音高低之间的关系。 教材安排两条线索： 改变长度。改变钢尺伸出桌面的长度、改变金属管的长短，观察振动快慢与声音高低的变化。 控制变量。在比较长短时保持粗细相同，在比较粗细时保持长短相同。 本课的教学价值在于建立振动快慢与音调的对应关系，并首次系统训练控制变量的实验设计方法。 二、学情分析 前概念：把“快慢”写成“幅度”，与第 2 课混淆；认为物体越长声音越高；认为用力大小可以改变声音的高低。 思维难点：发现振动快慢与声音高低的关系。振动快慢不易观察，需要借助比较与推理。 表达难点：学生能听出声音的高低差异，但难以用振动的快慢加以解释。 三、教学目标 科学观念：知道声音的高低叫音调；知道声音的高低与物体振动的快慢有关，振动越快，声音越高。 科学思维：通过对比实验，运用控制变量的方法分析现象，归纳振动快慢与声音高低的关系。 探究实践：改变钢尺伸出长度与金属管的长短、粗细，观察振动快慢的变化并记录。 态度责任：严谨细致完成对比实验，乐于合作，尊重实验数据。 四、教学重难点 重点：让物体发出高低不同的声音，观察振动快慢的不同。 难点：发现振动快慢与声音高低的关系。 五、教学准备 教师：铝片琴、粗细不同的金属管一套、试管架、试管、色素、水、教学课件、课堂练习题单。 学生：铝片琴每组一个、钢尺、厚书、粗细不同的金属管一套、学习记录单。 六、教学过程（40 分钟） （一）聚焦（0—6 分钟） 教师活动：敲击铝片琴上长短不同的铝片。提问：这些声音有什么不同？引入描述：科学上把声音的高低称为音调。明确本课任务：研究声音的高低与什么有关，并与上节课的强弱作对比。 学生活动：学生听辨声音的差异。 设计意图：以明显的听觉差异引入，并立即与上一课建立对照，防止两课混淆。 （二）探索（6—30 分钟） 活动一：钢尺实验（6—18 分钟） 教师活动：明确本环节的操作要求，组织学生分组完成，巡视并提示注意事项。 学生活动：学生把钢尺一端压在厚书下，改变另一端伸出桌面的长度，分别拨动，比较振动的快慢与声音的高低。学生发现：钢尺伸出越短，振动越快，声音越高；伸出越长，振动越慢，声音越低。学生完成学习记录单第一部分。 设计意图：以单一变量（长度）起步，使学生先建立“越短越快越高”的感性认识。 活动二：金属管对比实验（18—30 分钟） 教师活动：第一组：取粗细相同、长短不同的金属管，依次敲击，比较振动快慢与声音高低。第二组：取长短相同、粗细不同的金属管，依次敲击，比较振动快慢与声音高低。引导学生回顾：第一组改变了什么、保持了什么不变；第二组改变了什么、保持了什么不变。控制变量是本课的方法重点。追问每组实验中“改变的条件”与“保持不变的条件”。 学生活动：学生发现：在粗细相同时，管子越短声音越高；在长短相同时，管子越细声音越高。学生若答不出，说明实验设计未被理解。 设计意图：以两组对照让学生体会控制变量的必要性，把感性认识上升为实验方法。 （三）研讨（30—35 分钟） 教师活动：提问：综合两组实验，声音的高低与什么有关？振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。出示对比板书：强弱看振动幅度，高低看振动快慢。提问：为什么成年男性的声音通常比女性低沉？ 学生活动：学生归纳：声音的高低与物体振动的快慢有关。学生齐读并举例说明。学生结合资料回答：男性声带较长较厚，每秒振动次数少，声音低沉；女性声带较短较薄，每秒振动次数多，声音高亢。 设计意图：以两课对比表固化区分，并以真实案例验证规律，使结论获得迁移。 （四）拓展（35—36 分钟） 教师活动：演示敲击装有不同水量玻璃杯的杯壁。此处只做敲击的情况。若为吹气，结果正好相反，该对比留待下一课专题讲解，本课不同时呈现，以免造成混乱。 学生活动：学生听辨声音高低。学生发现：水装得越少，敲击声越高；水装得越多，敲击声越低。 设计意图：以新情境初步应用本课规律，同时为下一课区分敲击与吹气的不同情况埋下伏笔。 （五）课堂练习（36—40 分钟） （1）钢尺伸出桌面的长度越短，振动越____，发出的声音越____。 A. 快·高 B. 快·低 C. 慢·高 答案：A。 讲评要点：越短振动越快，声音越高。学生若把“快慢”写成“幅度”，说明与第 2 课混淆，须回到两课对比表。 （2）在比较金属管长短对声音高低的影响时，应当（ ） A. 长短不同、粗细也不同 B. 长短不同、粗细相同 C. 长短相同、粗细相同 答案：B。 讲评要点：本题考查控制变量。要研究长短的影响，就只能让长短这一个条件不同，其余条件必须保持一致，否则无法确定结果由哪个条件引起。 （3）敲击玻璃杯壁时，发声的物体主要是什么？水装得越多，敲击声越高还是越低？请说明理由。 答案：发声的物体主要是玻璃杯壁和水；水装得越多，敲击声越低。理由是杯壁和水共同振动，水越多，参与振动的部分质量越大，振动越慢，声音越低。 讲评要点：本题的典型错误是只答“玻璃杯壁”。可追问：杯里有水的时候敲，和空杯敲，声音一样吗？不一样说明水也参与了振动。 七、板书设计 声音的高低 | 钢尺越短 | 越快 | 越高 | | 管子越短 | 越快 | 越高 | | 管子越细 | 越快 | 越高 | 振动越快，声音越高 强弱＝幅度（用力大小） 高低＝快慢（长短粗细松紧） 学科网（北京）股份有限公司 $