2025 小学四年级科学上册声音的共鸣现象课件

一、教学背景与目标设定演讲人教学背景与目标设定总结与延伸：让共鸣的种子在心中生长生活中的共鸣：科学与日常的温暖联结实验探究：用双手解锁共鸣的"密码"从生活现象到科学概念：共鸣的认知起点目录2025小学四年级科学上册声音的共鸣现象课件01教学背景与目标设定教学背景与目标设定作为一线科学教师，我始终相信：最好的科学课，是让孩子用眼睛观察现象，用双手触摸原理，用大脑连接生活。本学期《声音的世界》单元中，"共鸣现象"是继"声音的产生与传播"后的重要内容。四年级学生已通过前两课知道"声音由物体振动产生，通过介质传播"，但对"不同物体振动时的特殊关联"缺乏直观认知。本节课的核心目标，正是要引导学生从"听到声音"进阶到"理解声音的互动"，在观察、实验与反思中建立"共鸣"这一物理现象的科学认知。知识目标理解共鸣产生的必要条件：两个物体的固有频率相同或接近。能列举3种以上生活中的共鸣现象，并尝试用所学原理解释。能准确描述共鸣现象的定义：一个物体振动时，另一个固有频率相同的物体也会随之振动发声的现象。能力目标通过"音叉共鸣""水杯实验""空盒共振"三组对比实验，提升观察记录、变量控制与现象归纳能力。借助生活案例分析，培养"从现象到本质"的科学推理能力。情感目标感受科学与生活的紧密联系，激发对"声音奥秘"的探索兴趣。体会"看似平常的现象背后藏着严谨规律"的科学思维魅力。02从生活现象到科学概念：共鸣的认知起点从生活现象到科学概念：共鸣的认知起点上周课间，我看到几个孩子围在教室后窗的吉他旁。小宇拨动一根琴弦，小晴突然喊："你们听！另一根没动的弦在抖！"这个场景让我心头一喜——这正是共鸣现象的天然导入素材。当我们要引导孩子理解抽象概念时，最有效的方法永远是"从他们的疑问出发"。现象观察：生活中的"无声互动"吉他弦的秘密：展示一段慢动作视频（课前录制：拨动A弦，特写相邻未拨动的B弦振动）。提问："B弦没有被碰到，为什么会自己动起来？"敲杯实验：准备6个相同的玻璃杯，装入不同高度的水。请学生用筷子轻敲，记录声音高低（水位越低，音调越高）。然后重点敲击其中一个杯子，引导观察："其他杯子的水面有没有变化？哪个杯子的水面波纹最明显？"（与被敲杯子音调相同的杯子，水面振动最剧烈）空瓶的回应：用嘴对瓶口吹气发出"呜——"的声音，然后迅速将耳朵贴在另一个相同空瓶上，能听到类似的余音。追问："第二个瓶子没吹气，为什么会发出声音？"这些现象像一把钥匙，打开了学生的认知缺口。他们会发现：声音不仅是"发出来"的，还能"引发"其他物体的振动。这时，教师顺势引出"共鸣"的初步定义：当一个物体振动发声时，另一个物体即使没有被直接触碰，也会跟着振动发声，这种现象叫做共鸣。概念深化：从"现象描述"到"原理探究"要真正理解共鸣，必须突破"固有频率"这个核心概念。但对四年级学生来说，直接讲解"固有频率是物体在自然状态下振动的频率"太抽象。于是我设计了"橡皮筋实验"：实验准备：在木板上固定两根长度不同的橡皮筋（A长15cm，B长10cm），下方悬挂相同的小纸团。操作步骤：拨动A橡皮筋，观察B的状态（B几乎不动）；调整B的长度至15cm（与A相同），再次拨动A，观察B的状态（B明显振动，纸团摆动）；用秒表记录A振动10次的时间（约2秒），B在相同时间内也振动10次。概念深化：从"现象描述"到"原理探究"结论归纳：每根橡皮筋都有自己固定的振动节奏（科学上叫"固有频率"）。当两根橡皮筋的振动节奏相同时，拨动其中一根，另一根就会跟着振动——这就是共鸣的关键条件。这个实验像一把"概念梯子"，让学生通过"看得到的振动"理解"看不见的频率"。有学生在记录单上写道："原来橡皮筋和人一样，节奏合拍才会一起跳舞！"这种童稚的表达，恰恰说明他们真正理解了"频率相同"的本质。03实验探究：用双手解锁共鸣的"密码"实验探究：用双手解锁共鸣的"密码"科学课的魅力，在于"做中学"。为了让学生更深入地探究共鸣的条件与表现，我设计了三组递进式实验，从"单一变量控制"到"多因素对比"，逐步提升思维深度。（一）实验一：音叉的"默契对话"（验证固有频率相同是共鸣前提）实验器材：相同频率的音叉（如440Hz）2个、共鸣箱2个、小泡沫球（或碎纸屑）。操作流程：将两个音叉分别放在共鸣箱上，相距约30cm；用橡皮锤敲击其中一个音叉（A），迅速用手按住A的叉股使其停止振动；观察另一个音叉（B）是否振动（可通过轻触B的叉股，或观察其上方的泡沫球是否被弹起）；替换其中一个音叉为不同频率（如494Hz），重复上述步骤，观察现象。实验探究：用双手解锁共鸣的"密码"现象记录：|实验条件|A音叉振动后B的状态|泡沫球是否弹起||----------------|---------------------|----------------||相同频率|明显振动|是||不同频率|几乎不动|否|关键提问："为什么相同频率时B会振动？不同频率时却不会？"引导学生联系之前的橡皮筋实验，得出结论：只有固有频率相同的物体，才会发生共鸣。实验二：水杯的"合唱"（探究振幅对共鸣的影响）实验器材：6个相同的玻璃水杯（编号1-6）、量杯（精确量水）、筷子。设计思路：通过调整水量改变杯子的固有频率（水量越少，音调越高，固有频率越大），让1号杯（水量最少）与其他杯子形成频率差异，观察敲击1号杯时其他杯子的共鸣强度。操作步骤：1号杯装水20ml，2号40ml，3号60ml，4号80ml，5号100ml，6号120ml；用筷子用力敲击1号杯，观察各杯水面的波纹大小（波纹越大，振动越剧烈）；记录各杯波纹等级（1级：无；2级：微小；3级：明显；4级：剧烈）；更换为轻敲1号杯，重复实验，对比波纹等级变化。数据记录（示例）：实验二：水杯的"合唱"（探究振幅对共鸣的影响）|杯号|水量（ml）|用力敲击时波纹等级|轻敲时波纹等级||------|------------|--------------------|----------------||1|20|4（自身振动）|3||2|40|2|1||3|60|1|无||...|...|...|...|结论推导：当两个物体固有频率越接近，共鸣现象越明显；同时，发声物体的振动幅度（即声音大小）越大，引发的共鸣也越强。有学生兴奋地说："原来用力敲，杯子的'力气'大，能带动更多朋友一起振动！"实验三：空盒的"扩音器"（体验共鸣的应用价值）实验器材：相同的音乐卡片（带小喇叭）2张、纸盒（无盖）1个、木盒（无盖）1个、塑料盒（无盖）1个。操作方法：播放音乐卡片，直接听声音大小；将卡片放入纸盒，听声音变化；依次更换木盒、塑料盒，对比声音大小；用手捂住盒口，观察声音变化。现象分析：学生发现，放入纸盒时声音最响亮。追问："盒子在这里起了什么作用？"结合之前的知识，引导理解：盒子的空腔与喇叭振动的频率相同，发生共鸣，将声音放大——这就是乐器共鸣箱的原理。有学生联想到："难怪吉他后面有个大洞，原来是让盒子帮忙放大声音！"实验三：空盒的"扩音器"（体验共鸣的应用价值）这三组实验环环相扣：第一组解决"共鸣需要什么条件"，第二组探究"共鸣的强弱受哪些因素影响"，第三组则指向"共鸣有什么用"。学生在动手操作中，不仅掌握了知识，更体验了"提出问题—设计实验—验证假设—得出结论"的完整科学探究流程。04生活中的共鸣：科学与日常的温暖联结生活中的共鸣：科学与日常的温暖联结科学教育的终极目标，是让孩子用科学眼光重新审视生活。当学生理解了共鸣的原理，我引导他们寻找身边的"共鸣朋友"，从厨房到音乐厅，从人体到建筑，共鸣的身影无处不在。乐器中的"共鸣大师"No.3弦乐器（吉他、小提琴）：琴身的木质空腔与琴弦振动频率相同，共鸣后放大声音。可以现场拆解一把玩具吉他，展示琴身内部的结构，让学生触摸空腔，感受手指振动时的共鸣感。管乐器（笛子、号）：管内空气柱的长度决定固有频率，吹奏时空气柱与吹口振动共鸣，发出特定音调。用吸管自制"小笛子"（剪不同长度的吸管，用胶带密封一端），学生吹奏时会发现：吸管越短，音调越高——这正是空气柱长度影响固有频率的体现。打击乐器（鼓、锣）：鼓面振动时，鼓腔中的空气与鼓面共鸣，使声音更浑厚。用空奶粉罐蒙保鲜膜做"小鼓"，敲击时能看到罐口的碎纸屑跳动，直观感受共鸣的存在。No.2No.1生活中的"共鸣智慧"听诊器：医生用的听诊器，前端的金属胸件接触身体，收集微弱的心跳、呼吸声，通过内部管道传递到耳件。管道内的空气柱与这些声音的频率共鸣，将声音放大，让医生听得更清楚。可以让学生用卷纸筒自制"简易听诊器"，贴在同学手腕上听脉搏，体验共鸣的放大效果。建筑声学：音乐厅的设计中，墙面的弧度、座椅的材质都经过计算，确保声音在传播时与建筑结构产生有益共鸣，避免回声或杂音。可以展示悉尼歌剧院的内部图片，讲解其"贝壳"造型如何帮助声音扩散与共鸣。自然现象：有时我们会听到空热水瓶灌水时音调逐渐变高，这是因为水面上升，瓶内空气柱变短，固有频率变高，与水流冲击的振动频率逐渐共鸣，所以音调越来越尖。可以现场演示灌水实验，让学生边听边观察，验证这一原理。123需要警惕的"共鸣危害"科学是把双刃剑，共鸣也不总是友好的。我给学生讲了一个真实案例：19世纪，一队士兵齐步通过法国一座桥时，脚步的频率与桥的固有频率相同，引发剧烈共鸣，导致桥梁坍塌。从此，军队过桥时都要"便步走"，避免齐步走引发共鸣。学生听后惊叹："原来共鸣太厉害也会闯祸！"借此引导他们思考："生活中还有哪些地方需要避免共鸣？"有学生想到："家里的碗如果和抽油烟机振动频率一样，可能会自己碎掉！"这种联系实际的思考，正是科学思维的萌芽。05总结与延伸：让共鸣的种子在心中生长总结与延伸：让共鸣的种子在心中生长本节课接近尾声时，我让学生用"一句话总结今天的收获"。小晴说："共鸣就是物体之间的'节奏派对'，频率相同才能一起玩。"小宇补充："共鸣不仅能放大声音，还可能搞破坏，所以要合理利用。"这些童言童语，正是知识内化的最好证明。知识图谱回顾通过板书的思维导图（见下图），带领学生回顾核心内容：知识图谱回顾共鸣现象01├─定义：一个物体振动引发另一个同频率物体振动发声03├─影响因素：振幅大小、频率接近程度02├─条件：固有频率相同或接近04└─应用与危害：乐器、听诊器/桥梁坍塌、器物损坏课后延伸任务家庭小实验：用两个相同的玻璃碗（或塑料杯），在其中一个碗里放少量水，敲击另一个碗，观察水碗的水面变化。记录现象并思考："如果碗的大小不同，还会出现这种现象吗？"生活观察日记：寻找3个生活中的共鸣现象（如敲水管时其他水管发声、音箱播放音乐时桌子振动等），用手机拍摄记录，下节课分享并尝试解释。情感升华最后，我播放了一段视频：合唱团演唱时，舞台上的水晶灯随着歌声轻轻摇晃——这是声音与灯架的共鸣。我对学生说："声音是有生命的，它会寻找志同道合的'朋