3.3声音的变化 教案

教科版《科学》四年级上册第三单元第3课
《声音的变化》教学设计
【教材背景】
本课选自《声音》单元第3课，分为观察比较声音强弱的变化和观察比较声音的高低的变化两个活动。与第1课《听听声音》和第4课《探索尺子的音高变化》有着紧密的联系。是基于《听听声音》和《声音是怎样产生的》这两节课的基础上来探索研究的，为后面《探索尺子的音高变化》的探究活动作好充分的准备，起承上启下的作用。
【学情分析】
1、声音的强弱和高低两个概念，学生、成人都很容易搞混，这对音乐素养的提高有很大的制约。
2、这个内容的教学不容易，平常教学中往往走向太深，学生搞不懂。对小学四年级学生而言，声音的高低与频率的关系，很难用普通的观察方法得到，也不容易理解。因此，我采用多种实验手段（包括动手操作小实验和音频频谱分析仪软件的应用，同时采用微视频辅助教学），紧密结合课本，又联系生活，融入音乐元素，让学生能够直观观察到声音的变化，同时感受到科学课上不一样的音乐探究。
3、经典设计和材料，往往无法达到预期的效果，学生的基础不够，往往学了之后仍然是糊涂的，因此要增加体验、加强判断标准，从而解决困难，突破难点。
4、对教材的处理：回避杯子的音高变化，因为影响的因素太多，变化很复杂，调整为学生最为熟悉的钢琴的音高变化，这样学生能够快速分辨出声音的高低；回避橡皮筋的音高变化，因为一开始学生很难听出来，教师要从旁引导，让学生尽量使得橡皮筋松紧有明显区分。松紧橡皮筋实验，采用了学习中采用的尺子和燕尾夹作为支撑，使得学生可以用尺子上直观看到数字变化，从而更明确认识到橡皮筋松紧对声音高低的不同影响。本节课的实验用品都选择学生熟悉的容易分辨音高的乐器，降低难度，对学生的学习有利。
【教学目标】
科学概念：
音量是由物体振动的幅度决定的，振动幅度越大，声音就越强；振动幅度越小，声音就越弱。音高是由物体振动的频率决定的，振动的频率越快，声音就越高；振动的频率越慢，声音就钺低。
过程与方法：
能使物体发出强弱和高低不同的声音，对听到声音的不同进行描述，对物体在发出不同声音时的振动状态进行描述，把物体的振动状态和发出的不同声音联系起来。
情感、态度、价值观：
形成善于观察，并把事物的特点和性质相联系的习惯。
【教学重点】认识到音量是由物体振动的幅度决定的，音高是由物体振动的频率决定的。
【教学难点】如何引导学生从实验中分析得出音量是由物体振动的幅度决定的，音高是由物体振动的频率决定的。
【教学准备】
教师材料：4个同样的杯子内装有不同量的水、铝片琴；
分组材料：直尺、音叉、三角铁、鼓、乒乓球、烧杯、水、实验记录纸、几根橡皮筋、燕尾夹等；
微视频：
微视频1：带音频频谱分析仪的校歌演奏
微视频2：鼓、三角铁、音叉的声音强弱探究实验
微视频3：用不同力度弹响钢琴上同一个do的音频频谱分析仪的音量对比探究
微视频4：钢琴上四个不同的do的声音高低探究实验
微视频5：松紧橡皮筋的声音高低探究实验
微视频6：用同样的力弹响钢琴上不同的do的音频频谱分析仪的音高对比探究
【教学过程】
引入
声音有高有低，有强有弱，我们能观察到声音的这些变化吗？我们一起来听听一首熟悉的歌曲（校歌）吧！（播放带有音频频谱分析器的校歌视频，复习观察方式，让学生在观看中学会运用多种观察方式）感受到不同平时的校歌，让学生分享感受。
进一步引导学生通过实验来学习声音的变化的相关知识。（师：校歌播放过程中，音频频谱分析仪不同时刻的柱状体数量以及高低情况如何？生：不同时刻的柱状体数量不同，有多有少，高低情况也不同，低的时候是白色，高的时候最顶端出现红色）
设计意图：通过带有音频频谱分析仪的校歌视频的观看过程中，让学生简单的认识音频频谱分析仪，同时自发采用听、看等观察手段，说出自己的想法，为后面重点知识点做好铺垫。
观察比较声音强弱的变化
1、使直尺发出声音：出示直尺，你能想办法使钢尺发出不同的声音吗？----注意：拨动直尺时，避免尺子与桌子发声。
2、研究钢尺幅度大小与音量之间的关系
要求：像图中那样，使一把尺子的一部分伸出桌面大约10~12厘米。用一只手压住尺子的一段，另外一只手拨动尺子的另一端。拨动尺子，观察尺子上下振动的幅度有多大，发出的声音有多强，并用振动幅度大或小，声音强或弱作记录。实验请重复3~4次。
实验记录表格1：
拨动尺子的力度
声音的变化
轻轻拨动尺子
振动幅度 ，声音 。
用力拨动尺子
振动幅度 ，声音 。
3、延伸拓展：
用其他的实验材料比较声音的强弱变化
小组在课前经过抽签后，按照先后顺序自选实验材料，运用刚所学的知识发现声音的强弱变化，并小组汇报。小组汇报后，教师进行总结，同时，播放实验微视频让同学们反思小组实验中成功或失败的小经验。
学生汇报内容：
生1：选择器材为小鼓/棒棒鼓和乒乓球，轻敲一下，乒乓球振动幅度较小，声音较弱，重敲一下，乒乓球振动幅度较大，声音较强；
生2：选择器材为音叉和水杯，轻敲一下，水面振动幅度较小，有水纹，声音较弱，重敲一下，水面振动幅度较大，有水花飞溅，声音较强；
生3：选择器材为三角铁，轻敲一下，三角铁振动幅度较小，手感受到的振动强度较小，声音较弱，重敲一下，三角铁振动幅度较大，手感受到的振动强度较大，声音较强；
运用音频频谱分析仪帮助观察声音的强弱变化
通过实验微视频学习，让学生发现用不同的力度弹响钢琴的同一个按键do，音频频谱分析仪中柱状体涨幅高度不同，从而加深学生对音量和振动幅度的关系的认识。
学生汇报：
轻弹do，音频频谱分析仪中柱状体振动幅度较小，声音较弱。
重弹do，音频频谱分析仪中柱状体振动幅度较重，声音较强。
4、知识点小结
轻轻拨动直尺时，钢尺的振动幅度小，声音弱。用力拨动钢尺时，钢尺的振动幅度大，声音强。其他实验材料以及音频频谱分析仪则有不同表现形式的振动幅度。音量是由物体的振动幅度决定的。声音的强弱变化可以用音量来描述。
5、应用
通过投影生活中常见的电子产品音量标志，让学生联系生活。
设计意图：采用多种实验手段（直尺、多种乐器、音频频谱分析仪）让学生认识并强化声音的强弱的物理量——音量。音量是由物体的振动幅度决定的。
观察比较四个不同do的声音高低的变化
1、出示4个不同的do，你有什么发现吗？
2、如果用同样的力敲击这4个琴键，你预测他们发出的声音会有什么不同？能用声音高、较高、较低、低来描述吗？记录在课本中的表格。
3、微视频实验，先试听观察比较四个不同do的声音高低的变化，让学生先预测后，再公布实验结果让学生认识到声音的高低变化。
学生汇报：第一个do最低，第二个do较低，第三个do较高，第四个do最高。
4、分组实验：观察橡皮筋音高的变化
1）如何使橡皮筋发出声音呢？
2）把橡皮筋拉紧点，拨弹；稍稍放松些，拨弹。比较：橡皮筋发出的声音有什么变化? 并用振动快或慢，声音高或低作记录。实验请重复3~4次。
实验记录表格2：
橡皮筋的松紧
声音的变化
橡皮筋拉紧一些
振动 ，声音 。
橡皮筋放松一些
振动 ，声音 。
学生汇报：皮筋松，振动慢，发出的声音低。皮筋紧，振动快，发出的声音高。振动快慢用音高表示。
创新课本实验操作：用燕尾夹和直尺作为支撑，调整燕尾夹之间的距离，从而观察橡皮筋的振动次数。

学生汇报内容：轻轻拨动尺子，振动幅度较小，声音较弱，用力拨动尺子，振动幅度较大，声音较强
5、运用音频频谱分析仪帮助观察声音的高低变化
通过实验微视频学习，用同样的力弹响钢琴的不同位置的do，让学生发现到不同的do所对应的音频频谱分析仪中产生柱状体个数不同，从而加深学生对音高和振动频率的关系的认识。
学生汇报：
用同样的力弹响低音do，音频频谱分析仪中柱状体个数较少，声音较低；
用同样的力弹响高音do，音频频谱分析仪中柱状体个数较多，声音较强；
6、知识点小结
不同的do中通过弹奏能够产生不同的音高，说明声音具有高低之分——音高。而橡皮筋实验中，橡皮筋松，振动慢，橡皮筋紧，振动快，说明声音的高低与物体振动频率有关。
设计意图：通过分组实验、微视频教学、音频频谱分析仪的应用，让学生学习了音高，并了解音高与物体振动频率的关系。多种形式教学强化学习，同时，联系生活，做好与音量的区分。
每课一练，快乐学习
选择题
物体的振动停止时，声音变化的情况是（ B ）
A余音不绝 B立刻停止 C没有变化
吉他上面有六根弦，试想最高音是哪根弦发出来的（ A ）
A最细的那一根 B中间的那一根 C最粗的那一根
在生活中，我们用“高声大叫”、“轻声细语”来描述人的说话情况，这里的“高”“低”是（ B ）
A 音量 B 音高 C 音色
判断题
说话声音的高低与声带振动有关。（ √ ）
说话声音的强弱与物体振动幅度有关。（ √ ）
声音的高低与声音的强弱是同一回事。（ × ）
声音的强弱用音量来表示，声音的高低用音高来表示。 （ √ ）
作业：自制一把小吉他
七、唱响国安校歌，感受声音变化
板书设计：
声音的变化
音量：声音的强弱
音高：声音的高低