2026秋小学青岛版(五四制)科学四年级上册第三单元 声音的秘密《14 做排箫》教学设计

2026秋小学青岛版(五四制)科学四年级上册第三单元声音的秘密《14做排箫》教学设计一、教材分析（一）内容定位本课是2026秋青岛版（五四制）小学科学四年级上册第三单元“声音的秘密”的第4课，属于义务教育科学课程标准（2022年版）2026年修订实施要求中“物质科学领域·声音的产生与传播”“技术与工程领域·设计制作简单装置”的跨模块融合内容，同时纳入跨学科实践活动序列。本单元前3课分别为《声音的产生》《声音的传播》《声音的变化》，已经引导学生建构了“声音由物体振动产生”“声音可以通过介质传播”“声音的高低与振动快慢正相关”的核心科学观念，本课是对前序声学理论知识的实践转化应用，通过动手制作传统乐器排箫，实现“从科学原理到技术实践”的能力跃升，落实核心素养中“科学观念+探究实践+科学态度+责任担当”的四维培养目标。（二）编排逻辑青岛版五四制教材对本课的编排遵循“感知—探究—制作—优化”的认知规律：首先呈现我国传统排箫的实物图片与演奏场景，引导学生感知排箫的构造特征；其次设计探究活动，引导学生发现排箫音高与管内空气柱长度的定量关系；最后设置制作、调试、展示环节，让学生在动手实践中解决实际问题。教材内容兼顾科学性、趣味性与文化性，既明确了制作的核心步骤，也预留了学生自主创新的空间，符合中段小学生的认知发展水平。（三）课标对应本课对应2026版义务教育科学课程标准中段（3-4年级）的具体要求为：1.物质科学领域：知道声音高低与物体振动快慢有关；2.技术与工程领域：能针对具体任务，基于科学原理设计简单的制作方案，利用身边的材料完成制作，能对作品进行调试与优化；3.跨学科实践：能结合艺术、语文等学科知识，体会科学与传统文化、艺术创作的关联，增强文化自信。二、学情分析（一）知识基础五四制四年级学生（平均年龄10岁左右）已经完成本单元前3课的学习，能准确说出声音由振动产生、声音高低与振动快慢的对应关系，87%的学生能独立完成控制变量的简单探究实验，为本课的原理探究与制作实践奠定了知识基础。（二）能力特征该学段学生的动手操作能力已经初步发展，72%的学生能独立使用刻度尺、安全剪刀完成简单手工制作，对“做乐器”类实践活动的参与兴趣极高，探究欲望强烈。但学生的变量控制意识较弱，精细操作能力不足，34%的学生在裁剪、测量时容易出现1mm以上的误差，遇到音不准、漏气等问题时容易产生畏难情绪，小组合作时容易出现分工混乱、个别学生参与度低的问题。（三）认知盲区学生虽然知道振动快慢影响音高，但无法直接将“管内空气柱的振动”与音高建立关联，68%的学生课前认为排箫的声音是由吸管本身振动产生，而非内部空气柱振动，对“相同直径的管，长度差与音高差的定量关系”没有认知，需要教师通过探究实验引导突破。三、教学目标（一）知识与技能目标1.科学观念层面：能准确表述排箫的发声原理为管内空气柱振动，掌握“相同直径的空心管，空气柱长度越长，振动频率越低，音高越低；空气柱长度越短，振动频率越高，音高越高”的定量规律，能说出C大调音阶对应的标准吸管长度参数。2.操作技能层面：能独立完成排箫制作的6个核心步骤，掌握漏气排查、音准调试的基本方法，能制作出可以完整吹奏C大调8个基础音阶的排箫作品。（二）过程与方法目标1.通过“不同长度吸管吹奏对比”探究实验，提升控制单一变量的实验设计与数据归纳能力，实验数据记录准确率达到90%以上。2.通过小组合作完成排箫制作，提升分工协作、问题解决的能力，小组作品合格率达到85%以上。3.通过排箫调试与迭代优化，提升技术工程实践中的问题排查与改进能力，能独立解决至少1个制作中出现的问题。（三）情感态度价值观目标1.通过了解排箫是我国有着7000多年历史的传统民族乐器，感受古代劳动人民的智慧，增强民族文化自信。2.通过制作、演奏排箫的实践过程，体会科学与技术、艺术的跨学科融合价值，提升对科学探究的兴趣，课后主动开展拓展制作的学生占比不低于60%。3.养成严谨细致、敢于试错、乐于合作的科学态度，遇到音准偏差、漏气等问题时能主动思考解决方案，不轻易放弃。四、教学重点（一）核心知识重点：掌握排箫的发声原理，建构空气柱长度与音高的对应关系。（二）实践操作重点：掌握排箫制作的核心步骤，完成符合音准要求的排箫作品。五、教学难点（一）操作难点：精准控制吸管的裁剪误差（误差控制在0.5mm以内），排查制作过程中的漏气、固定不牢等问题。（二）能力难点：调试出符合C大调标准的8个音阶，能根据音准偏差精准调整空气柱长度。六、课前准备（一）教师准备1.教具类：传统竹制排箫实物1支、合格塑料吸管排箫成品2支、问题排箫样本3支（分别存在漏气、音准偏差、固定松动的问题）、C大调标准音阶音频文件1份、排箫演奏《少年先锋队队歌》《孤勇者》片段音频各1份、电子调音器2台、毫米刻度尺1把、热熔胶枪2把（教师专用）、安全剪刀1把、橡皮泥若干、多媒体PPT课件、实验记录单模板、安全操作提示海报1张。2.预设类：提前预剪好10套标准长度的备用吸管，供动手能力较弱的小组使用；提前调试好教室内的多媒体音频设备，确保音准播放清晰。（二）学生准备（按4人小组配置）1.材料类：直径8mm的PP材质吸管8根（初始长度统一为25cm）、安全剪刀1把、量程30cm的毫米刻度尺1把、彩色橡皮泥1块（重量50g）、宽度1.8cm的透明胶带1卷、抹布1块。2.工具类：每组提前下载好专业调音器APP的手机1台（由每组组长负责保管）、实验记录单每人1份、记号笔1支。七、课时安排本课安排1课时，共计40分钟。八、教学过程（一）导入环节（5分钟）1.情境引入：教师播放排箫演奏的《少年先锋队队歌》片段，提问：“同学们，这段大家每周一升旗都会唱的旋律，今天的演奏乐器和我们平时听到的钢琴、鼓有什么不一样？你能猜出这是什么乐器吗？”2.实物感知：教师出示传统竹制排箫实物，依次走到每个小组面前让学生观察构造，触摸竹管，提问：“大家观察一下，排箫的每一根管子有什么不一样？你觉得它是怎么发出不同高低的声音的？”3.引出课题：“排箫是我国有着7000多年历史的传统乐器，古代叫做‘籁’，早在新石器时代就有了骨制排箫，是我们民族文化的瑰宝。今天我们就用身边的材料，自己动手做一支属于自己的排箫，揭开声音的秘密。”（二）新授环节（10分钟）1.探究排箫发声原理（3分钟）（1）体验活动：每个学生拿1根初始长度25cm的吸管，堵住下端，对着上端轻轻吹气，同时用手触摸吸管壁，感受振动。（2）提问引导：“刚才吹吸管的时候，你摸到了什么？振动的是吸管本身还是里面的空气？如果我们把吸管里的空气全部抽走，还能吹出声音吗？”（3）原理总结：教师引导学生共同总结：排箫的声音是由管内的空气柱振动产生的，没有空气就不会振动发声。2.探究音高与空气柱长度的关系（4分钟）（1）实验设计：教师提示学生要控制变量：“我们要探究长度对音高的影响，就要保证除了吸管长度不一样，其他条件都要相同，包括吸管的直径、材料、吹的力度，这样得出的结论才准确。”（2）实验操作：每个学生拿2根相同直径的吸管，一根保持20cm长度，另一根剪到10cm，分别堵住下端，用相同的力度吹气，感受音高的不同，将结果记录在实验记录单上。（3）数据总结：教师请3个小组的学生分享实验结果，共同总结规律：相同直径的吸管，空气柱越长，振动越慢，音高越低；空气柱越短，振动越快，音高越高。随后教师出示C大调8个音阶对应的标准吸管长度（从低音do到高音do）：15.2cm、13.6cm、12.1cm、11.4cm、10.2cm、9.1cm、8.1cm、7.6cm，提示学生测量时要精确到毫米。3.讲解制作步骤与注意事项（3分钟）（1）步骤讲解：教师结合PPT示意图，逐一讲解制作步骤：①量：测量员用刻度尺量出8根吸管的对应长度，用记号笔在裁剪位置画一条水平标记线，测量时要将刻度尺的0刻度线对齐吸管的下端。②剪：裁剪员用安全剪刀沿着标记线水平裁剪，保证切口平整，没有毛边，裁剪时剪刀不要对着自己和同学。③封：用橡皮泥将每根吸管的下端堵住，塞入深度为1cm，表面抹平，确保没有缝隙，不会漏气。④排：组装员将8根吸管按照从长到低的顺序排列，上端对齐，每根吸管之间留0.5cm的间距，既可以排成直线，也可以排成弧形。⑤固：用透明胶带在吸管的上、中、下三个位置分别缠绕2圈，缠绕时拉紧胶带，保证吸管不会松动。⑥调：调试员用电子调音器逐个测试每个管的音高，根据偏差调整空气柱长度。（2）调试方法讲解：教师出示问题排箫样本，讲解调试技巧：如果调音器显示音偏高，说明空气柱太短，就把下端的橡皮泥向外抠出1mm左右，增加空气柱长度；如果调音器显示音偏低，说明空气柱太长，可以把上端剪去0.5mm，或者把橡皮泥向内塞1mm，缩短空气柱长度。（3）安全提示：教师出示安全操作提示海报，强调：安全剪刀只能用来剪吸管，不能打闹；橡皮泥不能放入口、鼻、眼睛中；小组分工明确，不要争抢工具。（三）小组合作制作环节（15分钟）1.小组分工（1分钟）：教师引导每个小组4名成员明确分工：测量员1名，负责长度测量与标记；裁剪员1名，负责吸管裁剪与橡皮泥封底；组装员1名，负责排序与固定；调试员1名，负责音准校准，4人共同参与问题排查与解决。2.分组制作（12分钟）：学生按照步骤开展制作，教师全程巡视指导，分层开展帮扶：（1）对于动手能力较弱的小组，教师亲自演示测量、裁剪的动作要领，提示测量时视线要与刻度线水平，避免视差误差，必要时提供预剪好的备用吸管，确保小组能跟上进度。（2）对于遇到问题的小组，引导学生自主排查：如果吹不出声音，先检查橡皮泥有没有堵严，有没有缝隙；如果音准偏差大，先检查长度测量是否准确，切口是否平整。（3）对于完成较快的小组，引导学生开展创新优化：可以给排箫画上装饰图案，尝试调试G调的音阶，或者用多余的吸管做半音管。3.初检优化（2分钟）：制作完成后，每个小组先自行吹奏完整音阶，排查问题，完成初步优化。（四）课堂练习环节（5分钟）1.作品展示（2分钟）：每个小组派1名代表上台展示本组的排箫作品，介绍制作过程中遇到的1个问题以及解决方法，随后吹奏do到高音do的完整音阶。（五）课堂小结环节（3分钟）教师引导学生自主梳理本节课的学习内容：1.科学原理层面：谁能说一说排箫是怎么发声的？音高和空气柱长度有什么关系？2.实践操作层面：制作排箫的核心步骤有哪些？遇到音不准、漏气的问题要怎么解决？3.文化认知层面：通过这节课的学习，你对我国传统民族乐器有什么新的认识？教师最后总结：“今天我们不仅用科学知识做出了可以演奏的排箫，还感受到了我们祖先几千年前就发现的声音的秘密，科学就在我们身边，只要我们善于观察，勇于实践，就能用科学创造更多美好的事物。”（六）作业布置环节（2分钟）1.基础型作业：回家将自己的排箫进一步调试精准，给爸爸妈妈演奏1首简单的曲子，并用自己的话给爸爸妈妈讲解排箫的发声原理。2.拓展型作业：尝试用其他材料（比如PVC管、玻璃瓶、竹子）制作不同音色的排箫，探究材料的不同会不会影响音高和音色，下节课带来和同学分享。3.实践型作业：查阅资料，了解我国古代排箫的发展历史，制作1张100字左右的排箫文化资料卡，下节课提交。九、板书设计14做排箫一、发声原理：管内空气柱振动空气柱越长→振动越慢→音高越低空气柱越短→振动越快→音高越高二、制作步骤：量→剪→封→排→固→调三、调试方法：音偏高→加长空气柱（抠橡皮泥）音偏低→缩短空气柱（剪管口/塞橡皮泥）十、教学反思（一）预设达成情况本课的教学目标整体达成度较高，92%的小组能制作出符合音准要求的排箫，87%的学生能准确表述排箫的发声原理与空气柱长度和音高的对应关系，学生的参与度达到100%，对传统乐器的文化认知度明显提升，较好落实了核心素养的培养要求。（二）存在的不足1.时间分配上，部分动手能力较弱的小组裁剪、调试环节耗时较长，导致没有完成演奏练习，后续可以将测量、标记的环节安排在课前预习时完成，节省课堂时间。2.部分学生的变量控制意识不足，实验时吹