三年级下册综合实践活动《古韵今传：纸杯听筒的设计与智造》教案

三年级下册综合实践活动《古韵今传：纸杯听筒的设计与智造》教案

一、教学背景与设计理念

（一）课程定位与依据

本课依据《中小学综合实践活动课程指导纲要》精神，基于广州版三年级下册第五单元“电话和我们的生活”设计。作为“设计制作”活动方式的关键课，本课超越简单手工，引导学生经历完整实践过程：从真实问题出发，在体验中建构科学原理，在设计中融入人文思考，在协作中完成任务，在反思中实现创意物化。课程体现综合实践活动跨学科性、实践性、开放性，促进学生价值体认、责任担当、问题解决、创意物化核心素养融合发展-10。

（二）核心设计理念

设计遵循“做中学”“创中学”理念，以项目化学习方式推进。核心逻辑为：创设真实情境，引发认知冲突；引导学生亲身实践，探究原理；激发创意设计，实现个性化表达；组织深度对话，反思学习历程。课程强调从“动手做”到“动脑想”“动情悟”，将技术实践与科学探究、艺术创作、人际沟通有机融合，指向学生完整素养发展。

二、教学对象分析

（一）【基础】学生已有经验

三年级学生处在具体运算阶段，手部精细动作发展，具备基本剪、穿、打结能力。他们对声音有丰富感性经验——听过回声、玩过传声游戏，对“声音是怎么传到耳朵里”充满好奇。多数学生有使用电话经验，但很少思考其工作原理。在之前综合实践活动课中，学生初步养成小组合作习惯，具备基本观察、记录能力。

（二）【重要】学生发展需求

本阶段学生核心需求包括：将好奇转化为持续探究动力的需求；在动手操作中获得成功体验的需求；与同伴有效沟通协作的需求；将零散想法转化为具体作品的需求；对自己学习过程进行反思梳理的需求。学生期待有挑战性、趣味性、能看到成果的学习任务。

（三）【难点】潜在学习困难

一是原理理解层面：将宏观现象（听到声音）与微观机制（振动传播）建立联系是认知难点；二是操作层面：棉线打结不牢固、穿孔撕裂纸杯、无法保持线绷紧等影响体验；三是协作层面：轮流说话倾听的角色分配、音量控制等需要指导；四是思维层面：停留在“好玩”层面，难以深入探究“为什么”和“怎样更好”。

三、教学目标体系

（一）价值体认目标

【重要】通过亲历纸杯电话从制作到成功通话全过程，获得用双手创造“沟通工具”的积极体验，感受古人在缺乏现代科技条件下传递信息的智慧，萌发对先民创造精神的敬佩之情。在小组合作中体会协作意义，初步形成对自我能力的积极认知。

（二）责任担当目标

在小组制作活动中承担明确分工（如材料管理、操作执行、测试记录等），认真完成个人任务，对自己负责部分保证质量。愿意为小组共同成果贡献力量，在遇到材料损坏、通话不清等问题时主动寻求解决方法，不轻易放弃。

（三）问题解决目标

【高频考点】【难点】能发现制作和使用纸杯电话的真实问题（如声音不清、线易松动），提出“可能与什么因素有关”的猜想。运用对比方法探究棉线松紧、纸杯大小、线的材质对传声效果影响。运用科学语言解释纸杯电话传声原理。

（四）创意物化目标

【非常重要】掌握纸杯电话标准制作工艺，熟练运用穿孔、穿线、固定等技能。能结合审美思考对纸杯进行个性化装饰设计。在理解基础原理后，尝试对电话进行改良（如加装手柄、采用不同材料线、制作“多人会议电话”等），将创意转化为实物。

四、教学重难点与准备

（一）教学重点

【基础】掌握纸杯电话制作规范流程与操作要领，确保制作出的电话能清晰传声。通过亲身实践理解“声音通过固体（棉线）振动传播”的核心原理。

（二）教学难点

【非常重要】【难点】理解传声清晰度与棉线“绷紧”状态之间的因果关系，建立“振动传导”的微观模型认知。在探究活动中能控制变量进行对比实验，并对现象做出合理解释。

（三）教学准备

教师准备：不同规格纸杯（大小、厚薄差异）、棉线（粗、细）、尼龙线、细铜丝、牙签、小木棒、剪刀、锥子（安全打孔用）；自制成功范例与有缺陷范例各一；声音传播原理动画微课；《探究记录单》《作品评价量规》；多媒体课件。

学生准备：收集各种纸杯、各类线绳；预习与“传声”相关的儿童科普读物；剪刀、胶带、水彩笔、装饰贴纸等。

五、教学实施过程

（一）穿越时空的呼唤——情境创设与任务驱动

1.古风情境导入

上课伊始，教室光线调暗，大屏幕播放模拟远古场景动画：崇山峻岭间，两个烽火台遥遥相望，士兵点燃烽火传递敌情；画面切换至古城墙，士兵以旗语沟通；再切换至两个山头上的牧童，手持简易“土电话”（竹筒加麻线）在通话。

教师旁白深情：“同学们，在没有手机、没有电话的古代，我们的祖先如何传递信息？他们仰望烽火，挥动旗帜，甚至——用两个竹筒、一根麻线，就实现了隔山通话。今天，我们就要穿越回那个年代，成为一名小小工匠，亲手复原这种最古老的‘电话’，探究它背后的秘密。”

2.任务聚焦

教师出示课题《古韵今传：纸杯听筒的设计与智造》，同时展示一个制作精美、能正常通话的纸杯电话成品。邀请两位学生上台尝试使用，一个对着纸杯轻声说话，另一个把纸杯扣在耳朵上听。当听的学生惊喜点头说“听到了”时，全班发出惊叹。

教师顺势提问：“听到什么？声音是怎么从这头跑到那头去的？你们想不想也做一部，并且做得比老师这个更漂亮、传声更清楚？”

3.目标呈现

教师简要介绍本课任务：第一步，成为合格工匠——学会标准制作；第二步，成为小小科学家——探究传声奥秘；第三步，成为创意设计师——做出独特作品。清晰的任务阶梯激发学生挑战欲望。

（二）工匠入门——规范制作与初体验

1.材料探秘

教师分发材料包，引导学生观察并思考：“我们只有这些普通材料：两个纸杯、一根棉线、一根牙签。它们各自可能起什么作用？”

学生小组内讨论，大胆猜测。有学生说纸杯像话筒，有学生说线是声音的路，有学生说牙签可能是固定用的。教师肯定各种猜测，不急于公布答案。

2.步骤推演

教师不直接演示步骤，而是呈现四张打乱顺序的步骤图（穿洞、穿线、打结、装饰）。小组合作排序，并说明理由。此环节迫使学生从目的反推操作逻辑：要让线连住两个杯→需要在杯底穿孔→线要穿过去→线头不能抽回→需要打结或用牙签固定。

教师根据学生汇报，提炼关键操作要领：

穿洞：【重要】杯底中心位置，孔洞大小与线粗细匹配，宁小勿大（孔大漏气，传声不清）。使用锥子时注意安全，可旋转钻孔。

穿线：线头从杯外穿入杯内，预留足够长度。

固定：【非常重要】线头打结要大于孔洞，或将牙签短棒系在线头作为“锚”。结要牢固，轻拉检验。

关键提示：【难点】“为什么现在还不能把两个杯子间的线剪断？为什么我们要保证两个杯子之间的线是绷紧的？”引导学生带着问题进入下一环节。

3.初次试制

学生以小组为单位开始制作。教师巡回指导，重点关注：孔洞位置与大小、打结牢固度、安全使用工具。鼓励先完成的学生帮助组内同伴。教室里充满专注操作的氛围。

制作完成后，小组内初次试话。学生兴奋地两两组合，一个说一个听。很快出现各种情况：有的欢呼“听到了！”；有的皱眉“听不见”；有的喊“你大声点”；有的线拖在地上松松垮垮。

4.问题汇聚

教师叫停，请成功与不成功的小组分别派代表演示。对比发现：听得清的小组，线是绷紧拉直的；听不清的小组，线是松弛下垂的。

教师板书核心问题：“线拉直，声音清；线松弛，声音无”。将学生感性经验推向理性思考的前沿。

（三）科学探秘——原理探究与对比实验

1.微观世界猜想

教师播放微课动画：将纸杯电话局部放大为微观世界。声带振动→推动空气振动→纸杯底（纸膜）随之振动→振动沿着绷紧的棉线以波的形式传播→另一侧纸杯底共振→推动空气振动→鼓膜接收到信号。

动画将抽象声波、振动、介质概念直观化。教师提炼：【非常重要】“声音的本质是振动。我们的纸杯电话里，棉线就是振动的高速公路。路要是松垮的（线松弛），振动这辆车就开不过去。路要是绷直的，振动就能直达。”

2.对比实验探究

【高频考点】【难点】教师引导：“是不是只有棉线能传声？是不是线越紧越好？纸杯大小有影响吗？”各小组从教师提供的材料中选择一个问题，开展对比实验。

第一组（线材质组）：分别用棉线、尼龙线、细铜丝制作电话，保持同样长度、同样松紧度，测试哪种传声最清晰。

第二组（松紧程度组）：用同一部电话，分别在线松弛、半紧、绷紧状态下测试传声效果。

第三组（纸杯规格组）：分别用大纸杯、小纸杯、厚纸杯、薄纸杯制作电话，在同样线材同样松紧下比较。

学生动手测试，在《探究记录单》上记录现象与发现。教室变成科学实验室，学生在真实体验中收集证据。

3.发现分享会

各小组派“科学家”汇报发现：

“我们发现铜丝传声最清楚，因为它是金属，硬硬的，振动传得快！”（教师点评：固体传声能力与材质刚性有关-8）

“我们发现线绷得最紧时声音最大，松了就几乎听不见。”（教师点评：绷紧让线成为高效振动传导媒介）

“大纸杯声音好像大一点，像喇叭一样，但不如小纸杯清楚。”（教师点评：纸杯如同共鸣腔，大小形状影响声音效果）

教师汇总板书：传声清晰度与线的材质（刚性）、线的松紧（张力）、杯体材质形状（共鸣）有关。学生收获的不只是结论，更是科学探究的方法与乐趣。

（四）匠心独运——问题解决与优化完善

1.回溯改进

基于科学发现，学生重新审视自己初制作品，找出问题所在：线太松？结不牢？孔太大？杯太软？小组内展开第二轮“精工细作”，针对问题进行调整优化。有的换线，有的重新打孔，有的加固线结。这个过程是“学以致用”的生动体现。

2.创意激发

教师引导：“古人的智慧不止于此。如果让你们来设计一款特别的电话，会给它增加什么功能或改变？”大屏幕展示创意启发图片：用彩色纸杯绘制卡通形象的电话；加长线至十几米，在走廊测试；将两个电话并联成“三人会议电话”；给纸杯加上手柄像老式听筒。

学生灵感被点燃，小组讨论设计方案。教师鼓励大胆想象，同时提醒考虑可行性。

3.智造与测试

学生根据设计方案领取补充材料（彩色纸杯、长线、多孔连接器等），动手实现创意。教室里“小工程师”们忙碌：有的在纸杯上绘制精美图案；有的将三个纸杯用两根线连接，尝试三人同时通话；有的给纸杯加上硬纸板手柄。

完成改进后，各组进行“终极测试”。测试距离从课桌间距扩展到教室对角线，甚至走廊。学生惊喜地发现：优化后的电话传声距离大大增加，声音更清晰。

（五）古韵今声——成果展示与深度对话

1.作品博览会

各组将作品陈列于课桌，形成“创意电话博览会”。学生手持“点赞贴”流动参观，可以试操作其他组电话，将点赞贴贴在自己最欣赏的作品上。评价维度包括：制作工艺（是否牢固规范）、传声效果（是否清晰）、创意设计（是否有独到之处）。

参观过程中，学生自然交流：“你们这个三人电话怎么做到的？”“你们画的青花瓷图案真漂亮！”“你们用了这么长的线还能听清，太厉害了！”

2.你说我说深度访谈

回到座位，教师组织“你说我说”环节，聚焦两个核心问题-1：

“你的电话打通了吗？能听到好朋友说话的声音了吗？你们都说了什么呢？”学生分享通话内容，有说“我爱你中国”，有说“我们一起加油”，有说悄悄话的。通话内容本身成为情感纽带。

“为什么有些人的电话能听得清楚，而有的人电话就听不清楚了呢？”学生运用刚学的知识解释：线要绷紧、孔不能大、杯底要硬、说话要对准……理论在实践中得到验证和内化。

3.古与今的链接

教师展示现代光纤通信示意图：“我们今天用棉线传振动，现代通信用的是光纤传光信号。原理相通——都是让信号沿着一条‘路’传播。古人用竹筒麻线传递声音，我们用纸杯棉线传递声音，科学家用光纤传递海量信息——人类追求沟通的心从未改变，智慧代代相传。”将小制作与大文明建立联系，升华价值体认。

（六）课程延伸——素养拓展与实践作业

1.课后挑战

【重要】布置分层实践作业：

基础作业：向家人展示自制的纸杯电话，教他们使用，并讲解声音传播原理。

进阶作业：探究不同长度的线（5米、10米、20米）对传声效果有何影响，记录发现。

挑战作业：尝试制作“可弯曲传声”装置（如用塑料软管代替棉线），探索不同介质传声特性。

2.跨学科链接

建议学生在语文课写下《我的纸杯电话研制故事》；在美术课设计“未来电话”效果图；在科学课继续探究声音在固体、液体、气体中传播差异。将一次综合实践活动延伸为持续探究的起点。

六、教学评价设计

（一）过程性评价

课堂观察记录表：教师记录各小组在制作专注度、协作情况、问题解决主动性方面的表现。

《探究记录单》：评价学生猜想合理性、观察细致性、结论逻辑性。

小组互评：从“参与度、贡献度、合作态度”三个维度进行组内互评。

（二）作品评价量规

【非常重要】采用等级制评价：

优秀级（A）：制作规范牢固，传声清晰，有独特创意设计，能清晰讲解原理。

良好级（B）：制作基本规范，传声较清晰，有简单装饰，能基本解释原理。

合格级（C）：完成制作，能传声但不够清晰，无装饰，原理理解模糊。

待改进（D）：未完成制作或无法传声。

评价主体包括自评、小组评、教师评，最终记入学生综合素质档案。

七、教学反思与优化建议

（一）设计亮点

本课以“古韵今传”为主题，将手工制作、科学探究、创意设计、文化传承有机融合。从“工匠”到“科学家”到“设计师”的角色进阶设计，符合三年级学生认知特点和学习心理。对比实验的引入，使综合实践活动不止于“动手”，更指向“动脑”，有效突破“声音通过固体振动