教科版（2017秋）四年级科学上册1.6声音的高与低教学设计

《声音的高与低》教学设计
【教材简析】
《声音的高与低》是四年级上册《声音》单元的第6课。
通过前几课的学习，学生已经开始将听到的声音与物体的振动联系起来，本课学生将探索声音的另一个重要属性——音高。敲击铝片琴和吹口琴都可以发出高低不同的声音，通过观察，学生可以猜测到音高可能跟物体的长短、薄厚有关。学生再利用钢尺发出高低不同的声音，进一步发现物体在发出高低不同的声音时的秘密。
【学生分析】
在前几课学习的基础上，学生在研究声音时，已经开始将听到的声音与物体的振动联系起来，关注物体的振动及其幅度大小，这些是本课研究声音音高的基础，学生也会逐渐把注意力转移到振动的快慢上来。通过本课的学习，学生将进一步提高确立不同变量、观察实验现象、记录实验发现、整理分析产生新发现的能力。
【教学目标】
科学概念目标
声音的高低可以用音高来表示。物体振动得越快，发出的声音就越高；物体振动得越慢，发出的声音就越低。
科学探究目标
通过描述钢尺伸出桌外的长度不同时，振动的快慢和发出声音高低的变化情况，提高学生进行有根据的推测和科学操作能力。
通过分析柱形图，将不同长度钢尺振动的快慢与其声音高低联系起来，提高整理和分析数据的能力。
科学态度目标
养成勤于观察、乐于动脑的习惯。
科学、技术、社会与环境目标
认识到科学技术影响着我们的生活，推动着社会的进步。
【教学重难点】
重点：知道声音的高低可以用音高来描述。物体振动得越快，发出的声音越高；物体振动得越慢，发出的声音越低。
难点：学会用柱形图的方法将实验中收集到的信息进行处理和分析，发现事物的规律。
【教学准备】
为学生准备：每个小组1个铝片琴、1把口琴、1把钢尺（或塑料尺）、1本厚的硬皮书、《学生活动手册》。
教师准备：与本课相关的教学课件。
【教学过程】
一、聚焦
教师先准备一种乐器（如竖笛），再进行讲解。
教师：现在，我试着让这个乐器发出声音。当你觉得听到的声音高的时候，就把身体站高；当你觉得听到的声音低的时候，就把身体降低。
教师讲解后，师生开始互动活动。
设计意图：在学习的情境中，通过生动形象的互动活动，让学生直观感受声音的高低。
教师继续提问：声音有高有低，那么高低不同的声音是怎样发出来的呢？
设计意图：了解学生对物体如何发出高低不同声音的原有认识。
二、探索
活动一：敲击铝片琴，使它发出高低不同的声音
教师发给每个小组一个铝片琴，让学生先敲击铝片琴上的铝片，听一听铝片琴发出的高低不同的声音；然后仔细观察铝片琴上的铝片，看看能不能发现高低不同的声音是怎样发出来的。
活动二：吹口琴，使它发出高低不同的声音
教师发给每个小组一个口琴，让学生吹奏口琴，使它发出不同的声音；然后打开口琴的外罩，观察口琴的簧片，思考声音的高低和簧片有什么关系。
设计意图：通过上面两个活动，学生会初步认识到：物体发出高低不同的声音与物体的长短、薄厚等方面有关系，这些知识为后面研究钢尺发出高低不同的声音做了一定的铺垫，特别是能帮助学生预测钢尺发出声音部分的长短与发出声音高低之间的关系。
活动三：让钢尺发出高低不同的声音
教师出示一把钢尺，提问：“我们是如何让它发出声音的？”再继续提出本课研究的核心问题：“如果我们不断地改变钢尺伸出桌面的长度，它振动时发出声音的音高会发生变化吗？”
1.
预测。
教师先让学生预测钢尺伸出桌面的长度和发出的声音高低之间有什么关系，鼓励学生用上面观察到的现象说明预测的理由。
2.
实验并记录数据。
实验过程：不断改变钢尺伸出桌面的长度，观察钢尺发出的声音发生了什么变化，振动的快慢有什么变化。
实验要求：先确定钢尺伸出桌面的长度，依次可选择为5～6厘米、10～11厘米、15～16厘米、20～21厘米；再按照钢尺振动长度的变化顺序依次进行实验，并确保能清晰地听到四种高低不同的声音。为了观察到钢尺振动快慢的变化，每个长度应反复实验3次以上；再将观察到的现象记录在本课《学生活动手册》“钢尺振动实验记录表”中，可以选用“高”“较高”“较低”“低”等词汇进行描述。
实验注意事项：在实验过程中，需要不断改变钢尺伸出桌面的长度，再用相同的力量去拨动钢尺。教师边讲解边演示：把钢尺的一部分伸出桌边，可以用一本厚的硬皮书放在桌子上的那部分钢尺上，再用力压住书，然后拨动钢尺，使其发出声音。这个细节是本课实验活动的关键，教师需要进行强调。因为只有这样，学生研究的对象才可能是问题的本质。学生实验时，教师要注意观察，及时了解学生的探究状况，并适时地给予指导。尤其需要指导学生如何运用对比的方法，将观察到的音高和振动的频率划分成不同的等级。
3.
整理数据。
在实验操作完成后，学生学习绘制本课《学生活动手册》的“音高变化柱形图”。由每个小组根据实验得出的数据，对应钢尺伸出桌面的长度，把音高达到的高度以下涂上颜色，制成柱形图。各小组还要对柱形图进行讨论，找出钢尺伸出桌面的长度和它发出声音的音高变化规律。柱形图制作方法可以参考本课的“活动手册使用说明”。
设计意图：分析和整理实验数据是科学探究的重要部分，科学探究不等于做实验，做实验是为了获取实验数据，而分析实验数据、得出实验结论才是科学探究的目的。对实验数据的整理和分析能力的培养是科学课的主要内容，柱形图是分析实验数据的方法之一。
三、研讨
问题1：引导学生对记录的数据进行分析，让学生从钢尺的长度变化、发出声音的高低与振动快慢（频率）之间建立联系。要求学生用数据或柱形图来说明。
问题2：将三个实验中物体发声高低与振动幅度之间的关系建立普遍联系，找出物体振动频率与发声高低之间的联系。认识音高与振动频率的关系。
问题3：将学到的知识应用于实践，用知识解释现象，实现科学应用。
设计意图：通过三个问题逐步引导学生将学到的知识应用于实践，尝试用知识解释现象，实现科学应用。
【板书设计】
声音的高与低
振动快
→
声音高
振动慢
→
声音低
【活动手册使用说明】
活动目的：帮助学生收集钢尺伸出桌面不同长度时，发出声音的高低和振动快慢的情况，并利用柱形统计图整理收集到的数据。
活动手册使用说明：钢尺伸出桌面的长度需要选择４种，这４种长度可参考表格上面的长度提示，实际操作时也要根据自己钢尺的长短来确定。在实验操作过程中，每次先记录下钢尺伸出桌面的长度，然后拨动钢尺发出声音，并用相同的力量重复多次试验，用表格上面的提示词语记录声音的高低，仔细观察钢尺振动的快慢情况，并用适合描述的词语记录下来。
改变钢尺伸出桌面的长度，尽量保持用相同的力量重复以上活动。
用柱形统计图来统计实验数据需要在教师的指导下完成。“音高变化柱形图”的横轴代表钢尺发出声音部分的长度，纵轴代表钢尺发出声音的高低。制作“音高变化柱形图”时，根据各小组的实验记录，先在横轴上找到钢尺长度的位置，再在纵轴找到对应的发出声音高低的位置；接着在横轴对应发出声音长度的位置向上画一竖条，高度与对应的发声高低齐平；最后在每个柱形图上面用文字标出振动的快慢情况。
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