四年级上册科学教案与反思-3.3 声音的变化教科版

《声音的变化》 教学设计
一、教学内容分析
《声音的变化》是教科版小学科学四年级上册第三单元第三课的内容。声音的强弱和高低两个概念学生容易混淆，四年级的学生很难用普通的观察方法来分辨出声音的高低，他们更难理解声音的高低与频率的关系，因此我将本节的教学内容拆分为音量和音高，用一个学时学习音高，本课借助教具、信息技术等手段，让学生通过装有不同水量的水杯发声初步感知声音的高低，借助琴弦帮助学生构建声音的高低与振动频率有关的概念，进而通过播放声音高低的语音，了解学生的掌握情况，帮助学生巩固音高的学习，达到能运用科学知识的目的，继而为声音如何传播打下基础。
本课内容与第一小节《听听声音》和第四小节《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。
二、教学对象分析
小学四年级的学生处于一个初步概念建成时期，也是为以后“大概念”模式的建成打下基础的时期。在这个关键时期，有目的地引导孩子们建构概念是非常重要的，不仅有助于他们形成正确的概念，也有益于锻炼他们形成一个高效的思维模式。 经过本单元前2节课的学习，学生已经知道：振动产生声音，振动停止声音消失；并学会了利用音叉等物体发出强和弱的声音。但由于年龄小、表达能力弱、缺乏系统的认知等原因，他们对声音的认知还很懵懂。本节课“声音的高低”的变化，以及振动频率的含义对现阶段学生来说还是有困难的。
三、教学目标
1.科学概念：
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，声音就越低。
2.过程与方法：
能使物体发出高低不同的声音，描述听到的声音的高低，并对物体振动的快慢进行描述，把物体的振动频率和发出的声音的高低联系起来。
3.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。
教学重点和难点
重点：认识到音高是由物体振动的频率决定的。
难点：如何引导学生从实验中分析得出音高是由物体振动的频率决定的。
五、教学准备
为每组准备： 4个同样的杯子里面装有不同量的水、声学实验中的琴弦1套。
教师准备：截取《青藏高原》高音部分的音频、手机1部。
教学策略设计
本着课堂上以教师为主导、学生为主体的教学原则。在教学中，不仅要使学生“知其然”而且要使学生“知其所以然”，因此本节内容的教学采用多媒体辅助教学法，讨论分析教学法以及探究式教学法并进的方式，同时教师指导点拨，师生共同学习等策略。
七、教学过程
教学环节
教师活动
预设学生行为
设计意图
一、新课导入
播放音乐：《青藏高原》的高音部分。
提问：你可以唱这句歌词吗？你觉得不可以，为什么呢？
学生回答：不可以，因为太高音了。
激发学生的学习兴趣，从而导入新课：声音高低的变化。
二、新课教学
一、初步感知声音高低的变化
1、出示4个装有不同水量的杯子，你有什么发现吗？
2、如果用同样的力敲击这4个杯子的杯口，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？
每个小组领取一组（4个）装有不同水量的杯子，按要求开始实验。
实验要求如下：①按照从1号杯到4号杯的顺序，或从4号杯到1号杯的顺序反复敲击杯口。②用同样的力敲击杯口。③请尽量保持安静，避免声音的相互干扰。④比较它们发出的声音有什么不同，并记录于表格中。
水杯发声实验记录
杯号
1
满杯水
2
大半杯水
3
半杯水
4
少半杯水
预测
第一次实验
第二次实验
第三次实验
我的发现

3、反馈交流：交流本小组的预测和实验结果，并对结果作简单的分析。
4、引出“音高”的概念：我们把声音的高低变化称为音高；音高的单位是赫兹（Hz）。
音高是描述物体振动快慢的一个量。
二、建立概念：音高与物体振动
的频率有关。
（1）学习“振动频率”的概念
1、PPT同时播放物体振动快和振动慢的线条。
提问：哪一条线条振动的比较快？引出：物体振动的快慢用振动频率表示。
提问：什么是振动频率?进而结合实例讲解概念——振动频率：是物体每秒钟内振动循环的次数。
（2）探究琴弦声音的高低变化与物体振动频率的关系
1、出示声学实验盒中的“琴弦”，提问：如何使琴弦发出声音呢？
2、分组实验、进行探究。
探究一：长度相同时，琴弦发声实验。
分别用三角形片拨弹粗、细不同的琴弦。
探究二：粗细相同时，琴弦发声实验。
选择一条弦，调节弦支座，改变弦的长度，再用三角形片分别拨弹长短不同的琴弦。
2）出示实验要求：①用同样的力拨弹琴弦。②小组要分工明确。③请尽量保持安静。④重复上面实验三次。⑤完成实验记录表
琴弦发声实验记录（一）
琴弦的类型
声音高低的变化
物体振动的频率
长短相同
粗
细
我的发现
琴弦发声实验记录（二）
琴弦的类型
声音高低的变化
物体振动的频率
粗细相同
长
短
我的发现
3）投影展示学生的实验记录表，小组进行汇报，并说出自己的发现。
4）思考并交流：振动频率与音高有怎样的关系？
引导学生发现：①声音的高低与物体的振动频率有关；物体振动的频率越快，声音越高；频率越慢声音越低。②粗细和长短都会影响音高。
三、学以致用，巩固学生对音高的认识
用手机操作“完美钢琴”软件，播放两个音，提问：哪一个声音高？认为第一个音高，请举起手指一，认为第二个音高的请举起手指二。
1.观察到同样大小的杯子，装有不同的水量。
2.试图猜测敲击装有不同水量的杯子发出的声音的高低；通过实验验证自己的猜测，描述听到的声音高低的变化，小组讨论交流，共同完成水杯发声实验记录表。
3.学生交流汇报：水量最少的水杯发出的声音高，水量最多的水杯发出的声音低。
1、学生回答：黑色线条振动的比较快。
1、学生回答：拨动琴弦能够使其发出声音。
2、学生认真完成实验，并填写实验记录表格。
2.小组进行汇报：①相同长度下，粗琴弦发出的声音低，物体振动频率慢；细琴弦发出的声音高，物体振动频率快。②粗细相同时，长琴弦发出的声音低，振动频率慢；短琴弦发出的声音高，振动频率快。
学生认真倾听并回答。
让学生猜测敲击装有不同水量的水杯发声的高低，能够激发学生继续探究的欲望。
学生通过敲击装有不同水量的水杯，能够初步感知声音高低的变化；水杯发声的实验是学生感兴趣的活动，能够激发学生的求知欲，巩固学生的学习行为。
通过线条振动的快慢，引出物体振动的快慢可以用振动频率表示，学生在理解振动频率的前提下，能够更好的探究音高与振动频率的关系。
通过琴弦发音实验，学生对引起音高变化的因素有了感性认识；将琴弦的振动状况和发出的声音联系起来；初步建立物体振动的频率越快，声音越高，频率越慢声音越低的概念。感受引起声音变化的因素不是唯一的，物体的长短和粗细都会影响声音的高低变化。
通过巩固练习，掌握学生的学习情况，巩固学生对知识的理解，促使学生能够运用知识。
三、总结
学习了本节内容，你有什么收获呢？
在板书的提示下小结本课的学习内容。
引导学生根据板书小结本课的学习内容。
八、教学流程图


九、板书设计
声音的变化
快? ? 声音高
振动频率 （音高）
慢? ?声音低
十、教学反思
《声音的变化》一课是科教版四年级《科学》上册《声音》单元的第三课时的内容。教材中通过三个实验帮助学生突破重难点：学生认识到音量是由物体振动幅度决定的，音高是由物体振动频率决定的。事实上，一个课时是很难突破重难点的，于是我对教材进行了拆分，本节课的学习内容是《声音的变化》中音高与振动频率的关系。
本节课我认为有以下几方面值得肯定：
音乐导入，成功的激发了学生的学习兴趣和揭示学习的内容：音高，同时帮助学生初步感知音高。
正确的选择了教学材料和工具——水杯、琴弦、手机；教学思路清晰，逻辑性强。
教材中的安排是通过橡皮筋的实验帮助学生构建音高与振动频率有关的概念，但使用橡皮筋探究音高与振动频率的关系存在以下几点问题：①松紧不同的橡皮筋的振动快慢并不是肉眼可以明显分辨出来的。②拨动橡皮筋时，橡皮筋会出现相互干扰。③存在着不可控的因素，学生很难控制相同的力度，在音量相同的前提下，探究音高的变化。
因此，我选择了“水杯发声的实验”帮助学生初步感知声音高低的变化，并能区分声音的高低；通过“琴弦发声的实验” 帮助学生建立概念：音高与物体振动的频率有关。使用琴弦完成实验存在以下几点优势：①学生很容易观察到粗细不同的琴弦的振动频率是不同的。②通过使用三角形片拨动琴弦，能较好的控制相同的力度，从而达到音量相同。③使用琴弦能够探究音高与物体振动频率的关系，并得出影响音高的因素有：物体的长短和粗细。因此琴弦的使用能够帮助突破本节的重难点。最后通过手机软件“完美钢琴”巩固学生对音高的认识，从而达到学以致用。
在教学过程中，能够全面的关注学生，充分发挥了学生的主体地位和教师的主导作用。学生通过探究，不断的丰富对音高的认识，构建概念。同时培养了学生的观察能力、分析、归纳和总结能力。
达到了理论与实践相结合的目的。通过练习巩固学生的学习，同时检测学生的掌握情况，在检测的过程中，反映出学生的学习效果是很好的。
存在的不足和改进的方向：
探究“粗细相同，长短不同的琴弦的发声实验”，个别学生观察琴弦的振动频率存在着困难。教师可通过录制小视频，慢速播放，帮助学生观察到琴弦的长短与振动频率的关系。
由于第一次与学生接触，导致学生不敢积极举手回答问题，教师并没有及时的调动起学生积极回答问题。在以后的教学中，教师应该给予学生充分调整学习状态的时间，通过不断的鼓励刺激学生积极回答问题。