四上3-3《声音的高低》教学设计

四上《声音》单元教学设计四上《声音》单元教学设计【教材简析】《声音的高低》是《声音》单元的第三课，指向课标学习内容要求3.3.14：知道声音有高低和强弱之分，声音高低和强弱的变化是由于振动的变化引起的；制作能产生不同高低、强弱声音的简易装置。本课在学生学习了声音的产生与强弱之后，进一步探究声音的另一个基本属性——音调。教材通过敲击铝片琴、拨动钢尺、敲击金属管三个探索活动，引导学生发现物体振动快慢与声音高低之间的因果关系，即振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。最终帮助学生建立“物体的结构变化会导致振动快慢变化，从而引起音调变化”的科学概念。【学情分析】四年级学生对声音有着丰富的感性经验，能够轻易分辨声音的高低，并知道不同的物体发出的声音不同。然而，他们大多不清楚现象背后的科学本质——振动快慢决定了音调高低。学生已具备一定的实验操作、观察记录和小组合作的能力，本课将引导他们从对现象的关注转向对本质的探究，通过控制变量的实验方法，发现振动与音调之间的内在联系，初步建构科学模型。【教学目标】通过敲击铝片琴、拨动钢尺等活动，知道声音有高低之分，认识到声音的高低与物体振动的快慢有关。

2.在“拨动钢尺”的实验中，能运用控制变量的方法进行探究，并能准确地观察、记录和描述振动快慢与声音高低的关系。

3.在探究活动中，乐于合作与分享，体会声音高低变化的奥秘，感受科学探究的乐趣。【教学重难点】教学重点：通过实验，发现物体振动快慢与声音高低之间的关系。

教学难点：能清晰地观察并比较钢尺振动的快慢；理解“振动快慢”是影响声音高低的本质因素。【教学准备】教师：教学课件、音频资料（高低不同的声音）、视频（32倍慢动作展示钢尺振动）、玻璃棒。

小组：铝片琴、钢尺、小木块、一组长短或粗细不同的金属管、实验记录单。【教学过程】聚焦问题，激发兴趣（预设3分钟）材料准备：教学课件、音频1.听音辨声：播放一段包含高低不同声音的音频，问：“这段声音有什么特点？”2.引出概念：学生交流，明确声音除了强弱，还有高低之分，科学上把声音的高低叫音调。3.出示实物：教师敲击铝片琴上长短不同的铝片。提问：“你发现了什么？”（声音高低不同）4.聚焦问题：声音的高低究竟是怎样产生的？它与什么有关？今天我们就来探究“声音的高低”。（板书课题）【设计意图】从听觉体验入手，激活学生的前概念，自然引出“音调”这一科学概念。通过铝片琴的演示，将学生的注意力引向“结构特征”与“声音高低”的关系，并顺势提出本课的核心探究问题，激发学生探究欲望。二、探索声音高低的秘密（预设22分钟）材料准备：铝片琴、钢尺、金属管、记录单（一）活动一：敲击铝片琴1.任务：学生分组敲击铝片琴，仔细听不同长度铝片发出的声音高低有什么不同？并尝试观察每个铝片振动特点。敲击要求：①按顺序敲击②用力不变2推测：小组讨论并推测：声音的高低可能与什么有关？（预设与铝片的长短有关）3.提问：我们知道声音是由物体振动产生的，声音的强弱与振动幅度有关，那声音的高低可能和振动的什么有关呢？（二）活动二：拨动钢尺1.过渡：钢尺发出声音时，能看到它的振动过程吗？2.提问：怎样才能让钢尺发出高低不同的声音？（改变伸出桌面的长度）3.预测：钢尺伸出桌面越长，发出的声音越低；钢尺伸出桌面越短，发出的声音越高。4.明确方法：改变尺子伸出的长度，拨动尺子使其发声。用木块控制拨动的幅度相同，从侧面观察振动的快慢，听声音的高低，比较振动的特点与声音高低的关系。5.实验与记录。6.汇报交流实验现象，思考声音的高低与什么因素直接相关？7.为了让大家看得更清楚，老师拍下了钢尺振动的视频，并放慢32倍。8.小结：钢尺伸出桌面越长，振动越慢，发出的声音越低；钢尺伸出桌面越短，振动越快，发出的声音越高。（三）活动三：敲击金属管1.任务：那长短相同的物体发出的声音高低一样吗？用相同大小的力敲击一组长短相同，粗细不同的金属管。2.思考：粗细不同的金属管发出的声音有什么规律？预设：粗管发出声音低，细管发出声音高。3.提问：可能与什么有关？4.出示“乐器调音器”软件，能测量发出不同音调的金属管和铝片振动的快慢，数值越大，说明振动越快。【设计意图】本环节是探究的核心。三个活动层层递进：铝片琴进行初步感知和推测；钢尺实验作为关键环节，通过控制变量和细致观察，建立“振动快慢决定声音高低”的核心概念；金属管活动则用于验证和巩固结论。教师对观察方法的指导是突破难点的关键。三、交流研讨，建构概念（预设12分钟）材料准备：教学课件1.建构概念——教师引导提问：“比较三次实验，声音的高低与什么因素直接相关？”（振动快慢）2.师生共同总结：物体振动得越快，发出的声音就越高；振动得越慢，声音就越低。（板书）3.提问：振动快的物体有什么特点？4.学生讨论、交流：短、细物体振动得快，所以音调高；长、粗的物体振动慢，所以音调低。5.联系生活：我们还在哪里听到过声音高低的变化？（如：女高音和男低音、小鸟和老牛的叫声等）【设计意图】通过全班研讨，将各组零散的发现汇总，引导学生从具体现象中抽象出科学规律，自主建构核心概念。通过解释铝片琴和金属管的现象，以及联系生活实例，促进学生对概念的迁移和应用，实现思维的发展。四、拓展延伸（预设3分钟）材料准备：试管、水、玻璃棒1.教师展示一组装有不同量水的试管， 吹试管口。2.引发思考：吹试管时，声音的高低有什么不同？是什么在振动？（空气柱）声音的变化与水的多少有什么关系？3.如果用玻璃棒依次敲击试管，声音又会怎么变化？【设计意图】通过吹试管的拓展活动，将学生的认知从固体振动引向气体振动，进一步验证和巩固本课核心概念，体现概念的普适性。同时将探究兴趣延伸至课外。板书设计声音的高低声音的高低物体特征振动快慢音调短、细快高长、粗慢低【疑难解答】1.学生难以清晰观察钢尺振动的快慢，怎么办？教师可采用以下策略：(1)在实验前进行示范，让学生明确观察的是尺端振动的“速度”而非“幅度”。(2)建议学生从侧面观察尺尖的振动。(3)允许学生用“快、较快、慢”进行相对比较，不要求精确量化。(4)可利用手机慢动作拍摄功能，投屏展示，帮助学生直观感受。2.在“拨动钢尺”实验中，如何引导学生进行有效的合作？建议进行小组角色分工，如：一名操作员（负责拨动钢尺），一名观察员（组织大家观察和判断振动快慢），一名记录员（负责填写记录单），一名噪音控制员（确保大家能听清声音）。轮流担任角色，确保每位学生都能参与其中。课后检测一、填空题（每空1分，共10分）1.声音是由物体产生的，声音是以形式传播的。2.力的单位是，简称，用符号表示。3.气球里的气体喷出时，会产生一个与喷出气体方向相反的推力，这个力叫做。物体形状被改变时产生的要恢复原来形状的力叫。4.花样游泳选手的头部潜入水中时，仍能跟随音乐起舞，这说明了能传播声音。5.小明早餐吃了一个鸡蛋、两片面包，喝了一杯牛奶，应该记录为种食物。6.在某种食物上滴碘酒后变蓝色，说明该食物中含有。二、选择题（每空1.5分，共45分）7.用敲击后的音叉轻轻触碰水面，我们会观察到的现象是（）。A.水面会下降B.水面平静C.水面会溅起水珠产生波纹，并向外扩散8.自制动力小车在行驶过程中不能走直线，原因可能是（）。A.气嘴孔太小B.车轴不正C.轮子太大9.我们说话的声音主要是靠（）振动产生的。A.舌头B.嘴唇C.声带10.能提高肺活量的做法是（）。A.每天多吃零食B.每天多读书C.每天坚持体育锻炼11.人剧烈运动后，呼吸次数增加是因为运动时需要消耗更多的（）。A.氧气B.氮气C.二氧化碳12.一天中我们吃最多的食物是（）。A.谷薯类B.蔬菜类C.油和盐13.我们吃食物时主要依靠（）来撕碎食物。A.臼齿B.门齿C.犬齿14.下列选项中，（）不是保护呼吸器官的正确做法。A.新冠疫情期间，出门戴口罩B.经常开窗通风C.抽烟15.下列食物中含丰富维生素的是（）。A.牛肉B.胡萝卜C.鸡蛋16.下列车利用人力前进的是（）。A.马车B.轿车C.手推车17.小明用橡皮筋自制了一个小乐器，要让橡皮筋发出更高的声音，他应该（）。A.用力拨动橡皮筋B.把橡皮筋放松一些C.把橡皮筋拉紧一些18.熟透了的橘子离开树枝后，总是落向地面，这是由于橘子受到（）的作用。A.拉力B.重力C.推力19.运动的物体具有能量（动能）。下列物体具有动能的是（）。A.放在桌上的铅笔盒B.地面上的桌子C.正在行驶的轿车20.用气球驱动小车时，小车的运动方向与气流喷出方向（）。A.相同B.相反C.不一定21.下列声音比较悦耳的是（）。A.下课时班级的吵闹声B.睡前的轻音乐C.飞机的轰鸣声22.2020年11月24日凌晨4时30分，长征五号运载火箭在中国文昌航空发射场点火，搭载嫦娥五号探测器顺利发射升空。火箭发射时，是靠（）向前运动的。A.重力B.反冲力C.摩擦力23.宇航员在月球上不能直接交流是因为声音无法在（）传播。A.空气中B.地面上C.真空里24.教室里，老师上课时，大家都能听到他的声音，说明声音的传播方向是（）。A.四面八方B.只向前C.只向后25.在耳朵的各部分结构中，能将声波转化为振动的是（）。A.耳道B.鼓膜C.听觉神经26.物体间产生的摩擦力，往往会（）物体运动。A.加快B.阻碍C.不影响27.猫的耳朵会转动、耳郭大，周围出现声音时，只要转动耳朵就能听到。耳郭的主要作用是（）。A.收集声音B.传播声音C.产生声音28.用相同的力击打右图所示的空心钢管，发出的声音最高的是（）。A.最长的钢管B.最短的钢管C.长度居中的钢管29.在安静状态下，人每分钟呼吸（）次左右。A.5B.20C.6030.在测量肺活量时，下列做法正确的是（）。A.吸气时只吸一小口B.吸气、呼气两次C.呼气时尽量将肺部气体全部呼出31.在一定限度内，橡皮筋拉的越长，产生的弹力（）。A.越大B.不变C.越小32.下列饮食方法科学合理的是（）。A.只吃水果、蔬菜B炒菜时多加油和盐C荤素搭配，让营养均衡33.呼气时，胸腔会（），膈肌会（）。（）A.收缩，上升B.收缩，下降C.扩张，上升34.在一个塑料袋里装上水、切成小块的馒头和煮熟的蔬菜，然后反复揉挤这个袋子。这个实验模拟的是食物在()里的消化过程。A.口腔B.食道C.胃35.下列选项中，()是为了减小摩擦力。A.轮胎上细密的花纹B.浴室脚垫做得凸凹不平C.旅行箱上装有小滚轮36.下列物体中，没有产生弹力的是（）A.压弯的直尺B.保持原状的弹簧C.拉开的弓三、填图题（每空1分，共6分）37.观察右图弹簧测力计，将各部分名称填入括号中。从图中可知，该弹簧测力计的最大测量值是N。四、探究题（每空1.5分，共33分）38.根据研究，人呼吸时吸进去的气体和呼出的气体成分含量会发生一定的变化，如下表所示。氮气氧气二氧化碳其他气体吸进人体的气体78%21%0.03%0.97%呼出体外的气体78%16%4%2%（1）由表中数据可知，我们呼出的气体和吸进的气体相比，含量减少的是，含量增加的是和其他气体，含量不变的是。（2）人的呼吸实际上是在进行气体交换，使（）进入血液，同时排出二氧化碳A.氧气B.氢气C.氮气（3）在人体的器官中，气体交换的场所是（）。A.胃B.肺C.心脏39.小亮同学使用鼓和泡沫小球研究声音，仪器装置如右图所示。请思考并回答下列问题。泡沫小球鼓（1）在鼓面上放泡沫小球，轻轻敲击鼓面泡沫小球鼓A.会跳动B.位置不变C.只会滚动（2）泡沫小球在实验中所起的作用是（）。A.使振动现象更明显B.为了美观C.检测声音的高低（3）用大小不同的力敲击鼓面，可以观察到的现象是（）。A.泡沫小球跳动的幅度不同B.泡沫小球跳动的幅度相同C.泡沫小球不会跳动（4）从实验中发现，越用力敲击鼓，鼓面振动幅度越大，发出的声音就越，敲击鼓面越轻，鼓面振动幅度越小，发出的声音越。40.在模拟搬重物的实验中，小明将装有钩码的长方形纸盒放在木板上，并用弹簧测力计测得向前拉动纸盒时的拉力（如下图）。（1）上图中，弹簧测力记的示数为（）牛。A.0.9B.1.1C.1.2（2）关于“拉力的测量和读数”，下列说法正确的是（）。A.测量前，先检查弹簧测力计的指针是否指在“0”刻度B.测量的拉力可以超过弹簧测力计刻度的最大值C.读数时，视线高于指针（3）实验中，如果给纸盒安装轮子，这时测得向前拉动纸盒的力将（）。A.变大B.变小C.保持不变（4）生活中有许多改变摩擦力大小的做法，下列做法能增大摩擦力的是（）。A.在鞋底刻上花纹B.在车轮和轴之间安装滚珠轴承C.在齿轮之间加润滑油41.铝片琴是一种常见的乐器，它由长短不同的铝片构成（如下图）。（1）用相同大小的力从长到短依次敲击铝片，声音的变化是（）。A.从低到高B.从高到低C.从强到弱（2）小亮用铝片琴演奏了歌曲《小星星》中的一段旋律，其中音高最高的是。（填简谱）1155丨665-丨4433丨221-丨（3）曲子结尾处，小亮停止敲击铝片琴，可琴声还能持续一会儿，主要原因是（）。A.铝片还在振动B.人们还沉浸在音乐中C.空气能传播声音42.让小车从同一个斜面的同一高度处滑下，沿不同材料的平面运动，小车最后停留的位置如右图所示。（1）实验中，让小车从同一个斜面的同一高度处滑下，目的是使小车达到平面时具有相同的（）。A.重力B.反冲力C.速度（2）实验中，小车行驶距离最长的物体表面是（）。A.毛巾表面B.纸板表面C.塑料表面（3）小