第3课声音的高低（教学设计）2026-2027学年科学教科版四年级上册

年级

四年级

学科

科学

教师

课题

第3课 声音的高低

教学

目标

科学观念

知道声音有高低之分，知道声音的高低叫音调；能说出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。

科学思维

能比较多组实验现象，运用比较与归纳的方法，建立“振动快慢”与“声音高低”之间的因果联系，初步学会用实验证据支持自己的观点。

探究实践

能运用控制变量的方法，通过拨动钢尺、敲击长短不同的金属管等实验，准确观察、记录并描述振动快慢与声音高低的关系。

态度责任

乐于与小组成员合作分工，如实记录实验现象；体会声音高低变化在生活和音乐中的广泛应用，感受科学探究的乐趣。

教学

重难点

1.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；振动越慢，声音越低（重点）。

2.能清晰地观察并比较钢尺振动的快慢，运用控制变量的方法完成对比实验（重点）。

3.理解物体越短、越细、越紧，振动越快、声音越高；越长、越粗、越松，振动越慢、声音越低（难点）。

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

教师：同学们，如今人工智能不仅能写文章、画画，还能作曲和演奏。老师带来两段机器人乐团演奏的声音，请大家闭上眼睛听一听：一段像小鸟鸣叫一样清脆，一段像敲大鼓一样低沉。这两段声音有什么不同？

教师：再听一听这两种上课铃声，一种是清脆的“叮铃铃”，一种是低沉的“咚咚咚”。它们除了大小不同之外，还有什么不同？

学生：有的声音尖细，有的声音低沉。

教师：说得很好！科学上把声音的高低叫作音调。声音为什么会有高低之分？它究竟与什么有关？今天我们就一起来研究——声音的高低。（板书课题）

倾听音频，交流感受，聚焦本课要研究的问题。

新课讲授 一、拨动钢尺，探究声音高低与振动快慢的关系

教师：请大家观察实验装置图，思考下面的问题。

图1  拨动钢尺实验示意图

教师：问题1：要研究声音的高低与振动快慢的关系，我们应该改变什么？保

分组实验，观察并记录振动快慢与声音高低的关系，交流汇报。

持什么不变？

学生：改变钢尺伸出桌面的长度，用相同的力拨动钢尺。

教师：问题2：钢尺伸出桌面长和短时，振动的快慢有什么不同？发出的声音有什么不同？

学生：钢尺伸出桌面短时振动得快，声音高；伸出桌面长时振动得慢，声音低。

教师：问题3：为什么钢尺伸出桌面越短，振动得越快？

学生：伸出的部分越短，越容易弹回来，往返运动就越快。

师生：归纳总结：

(1)声音的高低叫作音调。

(2)物体振动越快，声音越高；物体振动越慢，声音越低。

(3)实验中要保持拨动的力度相同，只改变钢尺伸出桌面的长度，这就是控制变量的方法。

例1　小科用同一把钢尺做实验：第一次伸出桌面10厘米，第二次伸出桌面20厘米，都用相同的力拨动。关于两次发出的声音，下列说法正确的是（　　）

A．第一次钢尺振动得快，声音高

B．第一次钢尺振动得慢，声音低

C．第二次钢尺振动得快，声音高

D．两次钢尺振动的快慢相同

答案　A

解析　同一把钢尺伸出桌面的部分越短，往返振动越快，声音越高；伸出越长，振动越慢，声音越低。第一次伸出10厘米比第二次伸出20厘米短，所以第一次振动快、声音高，A正确。

新课讲授 二、生活中的音调

教师：指导学生分组完成“敲击长短不同的金属管”实验，同时提出问题：

1.哪一根金属管发出的声音最高？为什么？

2.弦乐器上，琴弦的粗细、长短、松紧与声音的高低有什么关系？

3.蚊子飞近耳边时能听到“嗡嗡”声，蝴蝶从耳边飞过时却几乎听不到声音，这是为什么？

教师：聆听学生汇报，点评并总结。

图2  振动快慢与声音高低的波形对比

1.敲击长短不同的金属管：管子越短，管壁振动越快，声音越高；管子越长，振动越慢，声音越低。

2.琴弦越细、越短、越紧，振动越快，声音越高；越粗、越长、越松，振动越慢，声音越低。

完成分组实验，运用本课规律解释生活中的现象。