四年级上册科学教案-3.4探索尺子的音高变化教科版

小学科学学科四年级上册
《探索尺子的音高变化》教学设计
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教学目标：
科学概念:
尺子振动的频率受尺子延伸到桌子外的那部分长度的影响。这部分的长度会引起音高的变化；越长音高越低，越短音高越高。
过程与方法：
探索和描述尺子伸出桌外不同长度在振动时发出的声音的变化情况，通过柱状图的分析，将尺子不同长度的振动与其声音联系起来。
情感、态度、价值观：
养成勤于观察，乐于动脑的习惯。
教学重点：
尺子振动的频率受尺子延伸到桌子外的那部分长度的影响。这部分的长度会引起音高的变化；越长音高越低，越短音高越高。
教学难点：设计实验计划。
课前准备：
1、学生准备：每人1把钢尺或塑料尺、每组1本厚的硬皮书
2、教师准备：每个小组1张“振动尺子——我能听到和看到的”活动记录表、1张“音高变化柱状图”、钢尺、钢片琴、PPT课件、实物投影仪。
教学过程：
一、复习旧知，引入新课。
1、谈话
师：这段时间我们对“声音”的内容进行研究，知道了声音的强弱 用音量来描述，声音的高低用音高描述。回忆上节课，我们使尺子怎样发出声音？
生：尺子伸出桌面一部分，一只手压紧尺子一端，另一只手拨动尺子的另一端；先轻轻拨动尺子，尺子震动幅度小，音量弱，再用力拨动尺子，尺子震动幅度大，音量强。
师：上节课我们用尺子探究了音量的变化，今天要用尺子继续探究声音方面的内容。
2、活动
师:请把自己准备好的直尺举起来大家互相看一看。（发现材料粗细、薄厚、宽窄各不相同），老师向同学们提出一个小挑战，你们敢应战吗？
二、探索与实验
（一）初探：初步发现尺子伸出桌面长短与它发出音高及振动频率的关系。
1、活动。
用相同的力拨动尺子，使尺子振动发出高低不同的声音，同时能清楚看到它的振动情况。
学生动手实验。
2、交流
师：说说你是怎样做到的？
生：可以把尺子放在桌子上，然后改变尺子伸出桌面的长度，就可以使尺子发出高低不同的声音。
3、提问。
师：尺子伸出桌面的长度不同时，它产生的音高与它振动的频率之间是怎样的规律？
你们能够提供一定的数据来说明这个问题吗？
生：现在还不能。
师：科学结论的得出要有理有据，这是我们的猜想，需要用实验数据验证猜想是否正确。（板书课题：探索尺子的音高变化）
（二）再次探究：进一步研究尺子伸出桌面长短与它发出音高及振动频率的关系。
1、制定研究方案。
师：在实验之前需要以小组为单位制定一个简单的研究方案。
书上对这个实验有专门的讲述，请打开书52页，默读第3—7自然段。
看书后分组讨论，说说先做什么？再做什么？
生：我想这样做实验：不断改变尺子伸出桌面的长度，用手去拔动尺子，听听它发出的声音有什么不同，同时再看看一尺子振动的快慢有什么不同。
引导学生口答研究方案，PPT出示“1、预测。 先确定尺子伸出桌面的长度的变化。2、分组实验，填写记录表。3、归纳整理，根据记录表完成柱状图。4、小组讨论说说你的发现。”
2、交流完善实验方案。
师：在实验中还有哪些需要注意的问题？
生：注意要把在桌面的那部分尺子压实，以免它和桌面拍打发出的声音干扰我们的实验。
生：用同一把尺子做实验，每次拔动尺子要用相同的力度，并在同一个位置拔动尺子。（如果力度不同，尺子振幅大小会不同，可能会影响我们观察尺子振动的快慢情况······）
生：在实验时要注意安全，不要让尺子弄伤自己，听声音和看尺子振动的时侯与尺子的距离要适中，同时在实验时我们要保持安静，让大家能更清楚地听到尺子发出的声音。
师：那么实验中我们需要记录哪些方面的内容？
生：尺子伸出桌面的长短；尺子发出的音高；尺子振动的频率。
师：由于实验材料及我们的研究能力有限，本次课的实验我们只确定四个尺子伸出桌面的长度，就你们刚才实验中的体验，谈一谈，哪四个长度能够在听到尺子声音的同时还能够比较清楚地看到它振动的情况？
生：（学生讨论后确定）8厘米、12厘米、16厘米、20厘米。
师：好，我们就确定这四个长度为尺子伸出桌面的长度。那么一会儿实验时尺子就会有四种不同的音高和四种不同频率的振动，我们用什么样的词语来形容记录呢？
生：（学生经过讨论得出）声音高低的四个级别可确定为高、较高、较低、低；振动频率的四个级别可确定为快、较快、较慢、慢。
师：（出示记录单）这就是按照同学们的想法制成的记录单，看了记录单，你们还有什么想说的吗？
生：我们要在全部的实验都结束后再去记录。（因为实验结束经过比较后才能知道尺子发出的声音高低不同和它振动快慢的不同，所以要实验结束后再去记录，而且如果有时间实验要反复做三次以上，这样得出的实验结果能尽量准确。）
师：老师把大家讨论的意见归纳起来，梳理成了几点温馨提示，大家读读吧。
现在大家对这个实验的做法清楚了吗？还有问题吗？
现在我们就按照制定的方案开始实验。
4、学生实验，教师指导。
5、交流实验数据，请汇报员上台展示汇报。
师注意纠错。
6、讲解（出示柱状图）
师：知道什么是柱状图吗？
请各小组根据实验得出的数据，对应尺子伸出桌面的长度，把音高达到的高度以下涂上颜色，制成柱状图。并对照柱状图与实验记录单，分析尺子伸出桌面的长度和它音
高变化以及振动频率之间的规律。
7、交流实验结论：
生：尺子伸出桌面短，振动的快，发出的音高高；尺子伸出桌面长，振动的慢，发出的音高低。
三、拓展延伸
钢片琴是一种常见的小乐器，主要由几片小钢片组成。
观察：钢片琴的钢片有什么不同之处？
预测：敲击钢片时，（ ）发出的声音高，（ ）发出的声音低。
分组实验，验证预测是否正确。
四、总结：（PPT9）
师：同学们，今天我们对尺子的音高变化实验进行了深入的思考和推理，知道“物体振动频率快，音高高；物体振动频率慢，音高低”。用同样的研究方法，我们也可以探索音量与物体振动大小之间的关系，请大家课后设计相关实验进行研究吧。

【板书设计】
探索尺子的音高变化
尺子伸出桌面长度 音高 振动快慢
短 高 快
长 低 慢