四年级上册科学教案-3.3 声音的 变化 教科版

三.3 声音的高低变化
【教学目标】
知识与技能：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高是由物体振动的频率决定的。
【教学方法】讲授法、合作探究。
【教学准备】分组材料：1、2、3组：吸管4根、剪刀、透明胶、实验报告单；4、5组：橡皮筋4根、音叉木盒、透明胶、剪刀、实验报告单；6、7、8组：4个大小不同扳手，一根筷子、一些橡皮筋、实验报告单。两个大小不同音叉等实验。
【教学过程】
导入
师：同学们来听听这两组声音，看看哪个更好听一些，（师利用铝片琴第一次只敲打一个音，第二次敲打两只老虎的旋律）。
生：第二组更好听。
师：为什么呢？
生：有旋律的变化。
师：是的，在科学上我们称为有高低的变化。我们今天就要一起来探究声音的高低变化。（点击出示课件）
探究声音的高低变化
1.制作乐器
师：同学们最常接触的声音高低变化是什么方式呢？
生1：听音乐、唱歌。
生2：吉他、钢琴。
师：大多乐器能够发出高低不同的声音，那么它能够发出高低不同的声音与什么有关系呢？说一说你熟悉的乐器，并推测它声音的高低与什么有关系？
生1：吉他的琴弦有的粗，有的细，我认为和粗细有关。
生2：古筝的琴弦有的长，有的短，我认为和长短有关。
师：很不错，同学们都很善于观察，看看大家认识这些乐器吗？（师出示吉他、排箫、编钟的图片）
生1：第二个是吉他
生2：第三个是编钟
生3：第一个笛子
是师：第一个乐器是排箫，第二个乐器是吉他大家都认识，第三个乐器是编钟，我们今天通过这三种乐器来探究声音的高低与什么因素有关？可是我们没有这些乐器怎么办？
生：自己做一个。
师：咦，这个想法不错，既然咱们是科学人，就得不走寻常路，材料也就地取材吧，利用实验室的材料，制作出属于科学人的乐器怎么样？
生：好！
师：那和我们说说你们准备用什么材料来制作呢？
生1：用几个同样的杯子，里面装不同的水。
师：很不错的设计，还有吗？
生2：用吸管来做排箫，长短不同。
师：都很不错的，今天我们分成三个大组，分别制作一种乐器，1、2、3组制作排箫；4、5组制作吉他；6、7、8组制作编钟。我们应该注意些什么呢？
生1：仔细观察乐器的特点。
生2：分工明确。
师提示：是拿着材料直接开始制作，还是先讨论好一个完整的方案。
生：先讨论方案，
师：我们的今天要探究的是什么？
生：声音的高低变化与什么因素有关。
师：我们让乐器发声的时候用的力有没有什么要求。
生：力度要一样，不然不公平。
师：是的，非常好，力度不同会有强弱不同的声音影响实验。现在我们来看看注意事项：（出示课件）1仔细观察各乐器的特点；2小组成员先讨论制作方案；
3小组合作完成制作；4使用乐器，探究其声音高低与什么有关（吹、弹拨、敲击力度一致，可多次探究）；5完成记录表。
师：各组组长请上来领取材料。（发放材料）
生讨论方案，师观看各小组情况，（制作排箫小组，比较简单，在吹时注意一点可将手捂住吸管底部；制作吉他小组重点在于弦的粗细不同，并且如何使橡皮筋能够贴紧，在弹拨时不会脱落的细节；制作编钟小组重点在于如何固定编钟）。
声音的高低与什么因素有关
师：各小组已经探究完毕，刚才每个小组的同学都在认真的探究，非常不错，很有小科学家的范儿。那么现在就是展示探究成果的时候，先请制作排箫的组来汇报。
X组：我们用吸管制作的排箫，我们发现，依次从短的吹到长的，声音是由低到高的变化，因此我们认为声音的高低与长短有关。
师：另外两个制作排箫的小组，你们有没有什么不同或补充的？
生：我们的结果是一样的，只是我们认为是空气振动引起发声的，而且在吹的时候要把手指堵在吸管下端，能有明显的声音，我们认为是吸管的长短影响了空气的振动状态，引起声音高低的变化。
师：分析的很深入，从表象看到了物体振动的状态，很好，到底是不是这样呢，我们先打一个问号，老师事先查阅了资料，我们来看看（出示排箫的简介—管越长声音越低，管越短声音越高）。我也带来了一个铝片琴，它只有长短的不同，我们借用铝片琴来验证一下（师在展示台演示）。
生：长的声音低，短的声音高。
师：看来确实如此，越短的物体发声越高，越长的物体发声越低（师书写板书）。
现在继续邀请制作吉他的小组来汇报。
Y组：我们用橡皮筋和音叉盒制作的吉他，和真正的吉他一样，我们让每一根弦从粗到细，弹拨的时候声音是由低到高的，我们认为弦的粗细会影响声音的高低。
师：另一个制作吉他的小组，你们的结果呢？
生：我们的结果和他们一样。
师：到底是否正确呢，我带来了一把吉他，邀请一位同学上来弹奏一下（邀请吉他组成员）。
生弹奏并描述结果。（师书写板书）
师：最后我们邀请制作编钟的小组来说说他们的发现。
Z组：我们用同样的力敲击，发现，越短的声音越高，越长的声音越低。
Y组：我们的观点和他们不一样，这四个扳手不仅是长短不一样，宽度也不同，因此是大小不同，大的发出的声音低，小的声音高。
师：Z组你们对于Y组的观点怎么看？
Z组：我们同意。
师：我们来看看编钟的简介吧（出示课件）
师： 看来同学们不仅制作出了乐器，还找到了其中的真谛。通过实验，我们知道大、长、粗的物体声音低；小、短、细的物体发出的声音高。（书写板书）
声音高低的本质原因
师：老师这里还有两个大小不同的音叉，在探究声音的第一节课时，我们用同样的力敲击大音叉和小音叉，它们的声音是怎样的呢？
生：大音叉声音低，小音叉声音高。
师：这是为什么呢？
生：因为大音叉大，小音叉小。
师：是的因为音叉的大小不同，那么大音叉和小音叉最本质的区别是什么呢？
生：它们振动的次数不同，大音叉每秒钟振动次数比小音叉少。
师：大音叉每秒钟振动256次，小音叉每秒钟振动512次。它们振动的快慢不同，因此这是导致它们声音高低的根本原因。那么有没有同学来帮我们分析一下刚才的乐器呢？
生：物体的大小、粗细、长短会影响物体振动的快慢。
师：所以声音的高低是由于......
生：物体振动的快慢。
师：物体振动快，声音......
生：高。
师：物体振动慢，声音......
生：低。
（师书写板书）
师：声音的高低可以用音高来描述。物体振动的越快，发出的声音就越高；物体振动的越慢，发出的声音就越低；音高的单位：赫兹（Hz）。
师：物体振动的快慢就是指频率，频率是指物体每秒钟振动的次数，如果每秒钟振动100次，那么频率是......
生：100赫兹。
师：大音叉每秒振动256次，它的频率是......
生：256赫兹。
课外延伸
师：不是说振动就会产生声音吗？为什么蝴蝶振动翅膀我们听不见声音，而蜜蜂振动翅膀我们却听得见呢？
生：蝴蝶振动翅膀不产生声音。
生：我认为蝴蝶振动翅膀还是会产生声音，只是我们听不见。
师：到底怎样呢？（出示人和一些动物的听觉范围）
生：我们的听力有一定的范围，蝴蝶振动还是会发出声音，只是我们听不见。
师：是的！很多时候，我们什么也听不见，但是家中的狗却汪汪大叫，因为狗能听见我们听不见的声音。请问大家蝙蝠的飞行导向靠什么呢？
生：超声波。
师：那到底什么是超声波呢？大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。人们把高于20000Hz的声音叫做超声波，把低于20Hz的声音叫做次声波。
五、课堂小结
师引导学生进行课堂小结。
师：今天我们的小科学家很棒，能够自己制造出乐器，回去大家还可以制作更多的乐器。今天的探究就到这里了，我们就用我们制作的乐器来道别吧。
生：好！
师：我们让乐器发出从低到高的声音，再从高到低。
师：开始！
（师敲击铝片琴从低到高，再从高到；生使用自己制作的乐器从低到高，再从高到低。）
六、板书设计
三.3 声音的高低变化
高 (短、细、小)


低 (长、粗、大)


七、教学反思