《设计简易乐器》教学设计-2026-2027学年人教鄂教版（新教材）小学科学四年级上册

《设计简易乐器》教学设计-2026-2027学年人教鄂教版（新教材）小学科学四年级上册一、学情分析经过上一课《认识乐器》学习，学生已经掌握弦乐器、管乐器、打击乐器的发声原理与音高调节相关知识，能够区分三种乐器类别，理解振动是乐器发声的本质条件。四年级学生想象力丰富，乐于开展创造类任务，但工程设计思维比较薄弱。学生构思简易乐器的时候，常常只关注外观好玩好看，容易忽略科学原理，材料选择、结构构思缺少严谨思考；很多学生可以想出创意想法，但是不会把想法转化为规范设计图纸，不清楚设计图需要标注哪些关键信息；小组合作构思方案时，容易出现想法冲突，部分学生只愿意表达想法，不倾听同伴意见。同时学生对于生活废旧材料有一定认识，但很难自主把身边材料和乐器发声结构进行匹配，需要教师搭建脚手架，引导学生把学到的科学观念转化为设计方案，落实技术与工程领域的学习。二、教材分析《设计简易乐器》是第五单元第二课时，承接《认识乐器》的原理知识，同时为后续《制作与展示》提供完整方案依据，属于单元工程实践的核心规划环节。教材开篇设置思考任务：利用身边常见材料，我们可以怎样设计简易乐器？课文分别给出简易弦乐器、简易管乐器、简易打击乐器的启发案例：纸盒橡皮筋吉他、长短吸管排箫、装颗粒物的沙锤，启发学生打开设计思路。教材明确提出简易乐器的设计要求：乐器能够稳定发声，能够发出至少两种高低不同的声音；课文给出设计图纸样例，规定设计图需要写明乐器名称、选定乐器类型、使用材料、工具、发声部位、调节音高的办法，绘制乐器外形示意图。教材设置小组研讨板块，提示学生小组之间互相评议方案，找出方案存在的漏洞，修改完善设计。本课重点完成从科学原理到工程设计的转化，引导学生经历明确任务、构思方案、绘图表达、评估修改完整设计流程，落实2022版课标3‑4年级技术工程实践要求。三、核心素养教学目标1.科学观念：能够运用上节课学到的乐器发声、音高变化原理，指导简易乐器设计；懂得简易乐器同样需要依靠振动发声，需要设置可以调节音高的结构。2.科学思维：能够基于科学原理对设计方案进行分析评判，辨别方案当中不合理的地方；在多种构思当中对比筛选，选出可行的简易乐器构思。3.探究实践：以小组为单位开展工程设计，完成简易乐器设计图纸绘制；能够完整标注乐器类型、材料工具、发声部位、音高调节方式；可以开展方案互评，修改完善自己小组的设计。4.态度责任：体会工程设计需要兼顾创意、材料条件与科学原理；小组合作当中愿意倾听同伴想法，尊重不同创意，形成严谨的设计意识。四、教学重难点教学重点：小组合作构思简易乐器，绘制完整规范的简易乐器设计图，明确乐器发声原理与音高调节方法。

教学难点：设计方案兼顾创意和科学原理，能够预判制作中可能出现的问题，对设计方案进行评估、修改优化。五、教学过程复习回顾，明确设计任务师：上一节课《认识乐器》，我们学习了三类乐器的知识，老师考考大家，弦乐器依靠什么振动？怎么改变音高？

生：弦乐器依靠琴弦振动，改变琴弦长短、粗细、松紧来改变音高。

师：管乐器、打击乐器呢？

生：管乐器依靠空气柱振动，改变空气柱长短；打击乐器依靠被敲击物体振动，改变物体大小厚薄改变音高。教师出示本课教材开篇文本，朗读课文设问：“如果利用身边的材料，我们能不能自己设计一款简易乐器？我们设计的简易乐器需要满足什么条件？”

师：今天我们学习《设计简易乐器》，我们的任务不是直接动手做，而是先完成设计。教材明确提出简易乐器要满足两个条件：第一，乐器可以稳定发出声音；第二，可以发出至少两种高低不同的声音。请大家把这两个要求记下来，我们后面所有构思，都要对照这两个条件。

【设计意图】复习旧知，建立前后课时知识联系；解读教材任务要求，给学生清晰的设计评判标准，确立本节课工程设计的驱动任务。研读教材案例，打开设计思路师：课本给我们展示三个参考案例，我们一起来研读教材案例，看一看别人是怎么利用生活材料设计简易乐器。第一个案例，简易弦乐器：纸盒吉他。

师：教材图片当中，用硬纸盒作为主体，橡皮筋当做琴弦。请小组思考讨论：纸盒在这里起到什么作用？橡皮筋怎样实现音高变化？

小组短暂交流后。

生：橡皮筋拨动振动发声，纸盒是共鸣箱，可以让声音更大；用粗细不同橡皮筋，或者改变橡皮筋松紧，就可以发出高低不同声音。

师：分析很好。大家要注意，纸盒本身不会发声，发声物体是橡皮筋，这是弦乐器的核心。我们再看教材第二个案例，吸管排箫，属于简易管乐器。

师：排箫使用长短不一样的吸管，一端封闭，对齐排在一起，用胶带固定。想一想，长短不同吸管，吹奏的时候什么不一样？

生：吸管长短不同，空气柱长短不一样，吹出来音高就不一样。

师：教材提示，吸管的一端要封闭，空气柱才可以稳定振动，如果两端全部通透，很难发出清晰声音，这是设计当中需要留意的细节。第三个案例，简易打击乐器沙锤。

师：塑料瓶内部装入豆子、米粒，摇晃瓶子就可以发声。想一想，想要沙锤发出不同音高，可以怎么设计？

生：使用大小不一样的塑料瓶，或者装入多少不一样的颗粒物。师：看完教材三个案例，大家思考，做简易乐器，材料不一定需要专门乐器零件，生活当中纸盒、吸管、塑料瓶、橡皮筋，都可以拿来使用。但材料只是外壳，最重要的，是要有能够振动发声的物体，同时要有办法改变音高。

师：老师这里提问，如果有同学设计一款乐器，外形很漂亮，但是找不到振动发声的部位，这个设计符合课本的要求吗？

生：不符合，因为乐器不能振动就发不出声音。

【设计意图】细致解读教材提供的范例，引导学生不只是模仿外形，而是读懂范例背后的科学原理；通过反问辨析，强化“设计必须服从科学原理”的意识，规避学生只追求好看忽略功能的思维误区。小组合作，构思方案，绘制设计图师：接下来，我们就以四人小组为单位，开展设计工作。我们一起来阅读教材给出的设计图纸的要求，课本提示，一张合格的简易乐器设计图，需要包含这些内容：乐器名称；确定乐器属于弦、管、打击当中哪一类；全部需要的材料和工具；画出乐器简单示意图；标注发声部位；写明调节音高的具体办法。

教师在黑板列出设计图必备要素，方便学生对照。

师：小组内部先轮流说一说自己的创意想法，讨论之后选定小组要设计的乐器类型，讨论完成之后，动手绘制设计图纸。在构思的时候，请大家多想一想，我们选用的材料能不能实现振动？我们设计的结构，能不能实现两种及以上音高？制作的时候可能会遇到什么麻烦？

学生小组开展构思研讨、绘制设计图，教师巡视各个小组。

针对构思空洞小组提问引导：“你们小组设计的是什么乐器？哪个物体振动发声？准备用什么办法改变音高？”

对于只关注外观的小组进行提示：“你的设计外形很有创意，请再想一想，依靠什么部件振动发出声音？”

【设计意图】落实本课重点工程实践活动，把教材设计图要求转化为学生实操任务；教师巡视过程当中分层引导，针对四年级学生设计时常见问题进行即时点拨，帮助学生把想象转化为可视化的图纸方案。方案展示，依据教材标准开展互评改进挑选2‑3组学生，上台展示小组设计图纸。

师：请展示小组向全班介绍，你们设计的乐器叫什么，属于哪一类乐器，发声部位是什么，准备使用哪些材料，如何调节音高。其他同学，请对照课本给出的简易乐器两个标准来评价。

第一组学生展示：简易橡皮筋吉他。

生：我们小组设计橡皮筋吉他，弦乐器，发声是橡皮筋，材料大纸盒，四根粗细不同橡皮筋，胶带；通过粗细不同橡皮筋改变音高。

师：全班同学来评价，这个方案满足课本两个要求吗？有没有什么潜在问题？

生：可以振动发声，粗细不同橡皮筋可以产生不同音高；问题可能是橡皮筋容易从纸盒边缘滑掉。

师：评价很到位，那针对橡皮筋滑落这个隐患，你们小组打算怎么修改设计？

生：纸盒两边开小缺口卡住橡皮筋，或者使用胶带把橡皮筋两端固定住。第二组展示：吸管排箫。

生：简易排箫，管乐器，长短不一样吸管，胶带，橡皮泥；橡皮泥封住吸管底部，吹气发声，长短不同吸管改变空气柱，改变音高。

师：大家来找一找这个方案的优势和需要完善的地方。

生：原理正确，但是要注意橡皮泥一定要封严实，如果漏气就吹不出声音。师：正如教材当中提示我们，设计不是写完就结束，要互相交流，发现设计当中不足，再修改图纸。各个小组现在结合全班同学的建议，还有自己思考到的隐患，修改完善你们小组的设计图纸，补充考虑解决办法。

各小组修改完善设计方案。

【设计意图】落实教材的评议修改环节，以教材的设计标准作为评价标尺，训练学生科学思维，学会评判工程方案，发现漏洞并且优化，突破本课教学难点；借助生生互评，提升学生倾听交流的合作能力。梳理制作材料清单，布置课前准备师：设计图纸修改完毕之后，请每个小组整理一份材料清单，把下节课制作简易乐器需要准备的材料、工具逐条写清楚。下一节课我们就要依据这份设计图纸和材料清单，动手制作简易乐器。大家注意工具使用安全，剪刀等尖锐工具，使用时要注意保护自己。六、课堂小结师：我们总结本节课的学习内容。本节课我们学