教科版科学四年级上册第三单元声音单元教学设计（2026秋）（2）.docx

中小学教案

第三单元 声音 单元设计
2026秋科学四年级上册教科版

学　　科：科学　　　年　　级：小学四年级上册
学　　校：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
授课教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
编写日期：2026年9月

第 1课 声音是怎样产生的
教科版四年级科学上册 第三单元《声音》 一 、课程标准依据
本课属于《义务教育科学课程标准(2022年版)》中“物质与能量” 领域，核心概念为“声音由物体振动产生”。通过观察橡皮筋、音叉 、喉咙等发声物体的振动现象，理解声音产生的本质，培养观察和归 纳能力。
二 、单元分析
本单元《声音》共8课，从第1课“声音是怎样产生的”开始，引导 学生认识声音的本质——振动。随后分两条线索展开：声音的特征( 第2-3课：声音的强弱、声音的高低)和声音的应用(第4-6课：乐 器的声音变化、设计乐器、改进乐器),最后学习声音的传播(第7 课)和保护听力(第8课)。本课为整个单元奠定基础，学生理解了 振动产生声音后，才能进一步探究振动的变化如何影响声音的强弱和 高低。
三、教学目标
(一)科学观念
1. 知道声音是由物体振动产生的，振动停止，声音停止。
2. 知道振动是物体往复运动的状态。
3. 认识到各种物体(橡皮筋、鼓、音叉、喉咙等)发声时都在振动。
(二)科学思维
1. 能通过观察和触摸感受发声物体的振动，将现象与概念联系起来。
2. 能运用“振动产生声音”的观点解释生活中更多的发声现象。
3. 能推理如果物体不振动，就不会发出声音。
(三)探究实践
1. 能操作橡皮筋使其发声，观察发声前和发声时橡皮筋的状态变化。

2. 能用不同的物体制造声音，用手触摸感受振动。
3. 能想办法让正在发声的物体停止发声，观察状态变化。
4. 能记录实验现象，填写记录单。
(四)态度责任
1. 对声音产生的原因产生探究兴趣。
2. 愿意通过观察和实验寻找发声的规律。
3. 初步形成“用证据说话”的科学态度。
【教学重点】通过观察橡皮筋、音叉、喉咙等物体的发声现象，归纳 出“声音由物体振动产生”的结论。
【教学难点】理解“振动”的概念——振动是物体往复运动的状态， 不是所有运动都是振动。
四、课前准备
(一)学生准备
1. 橡皮筋每组若干根
2. 小鼓每组1个
3. 音叉每组1个
4. 水槽每组1个
5. 记录单每人1份
(二)教师准备
1. 每组一套实验材料
2. 班级记录单(黑板用)
3. 物体发声图片或视频(拓展用)
4. 蟋蟀等动物发声的科普资料
五、教学过程(40分钟)

环节一：聚焦问题(5分钟)
【教师活动】
1. 播放各种声音(风声、雨声、乐器声、动物叫声等),提问：“这 些声音是怎样产生的?”
2. 引导学生思考：“我们自己也能制造出各种声音，声音是怎样产生 的? ”
3. 板书课题：声音是怎样产生的。

【学生活动】
1. 观察情境，思考并讨论问题。
2. 提出自己的猜测和假设。
3. 产生探究兴趣。

【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激 发探究欲望。
环节二：探索实验(18分钟)
【教师活动】
1. 引导认识各种各样的声音：听一听周围的声音，说一说它们是由什 么物体发出的。
2. 活动一：观察橡皮筋发声。让学生想办法让橡皮筋发出声音，观察 发声前和发声时橡皮筋的状态有什么不同，并将现象画出来。
3. 活动二：让更多物体发出声音。用小鼓、音叉、喉咙等制造声音， 观察这些物体发声时伴随什么现象，用手摸一摸发声的物体。
4. 引导学生认识“振动”概念：振动是物体往复运动的状态。
5. 活动三：让物体停止发声。想办法让正在发声的物体停止发声，观 察物体的状态有什么变化。

6. 巡视指导，提醒学生认真观察和记录。

【学生活动】
1. 听一听周围的声音，说出声音是由什么物体发出的。
2. 想办法让橡皮筋发出声音，观察发声前和发声时橡皮筋的状态。
3. 用不同的物体制造声音(鼓、音叉、喉咙等),观察并触摸发声物 体。
4. 尝试让发声物体停止发声(如按住橡皮筋、捂住鼓面等)。
5. 填写记录单，记录观察结果。

【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据 ,发展科学探究能力。
环节三：研讨交流(10分钟)
【教师活动】
1. 组织学生汇报实验发现。
2. 提问引导：“声音都是由物体振动产生的。你同意这个观点吗?说 一说理由。”
3. 追问：“我们能找到一个不振动就能发声的物体吗?”
4. 引导学生归纳：声音是由物体振动产生的，振动停止，声音停止。

【学生活动】
1. 各小组汇报探究发现。
2. 参与班级研讨，补充观点。
3. 根据证据得出结论。

【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生 从证据走向结论，发展归纳推理能力。
环节四：拓展应用(5分钟)
【教师活动】
1. 出示拓展任务：查阅资料，了解蟋蟀等动物发声时是否也伴随振动 现象。它们身体的哪部分在振动呢?
2. 引导学生课后继续探究。

【学生活动】
1. 尝试完成拓展任务。
2. 联系生活，举例说明。

【设计意图】将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣 ,为后续学习奠定基础。
环节五：课堂小结(2分钟)
【教师活动】
1. 回顾本课核心问题：声音是怎样产生的?
2. 总结：声音由物体振动产生。振动是物体往复运动的状态。
3. 布置课后任务：观察生活中还有哪些物体在发声时振动。

【学生活动】
1. 回顾探究过程，总结发现。
2. 明确课后探究任务。

【设计意图】帮助学生梳理知识要点，巩固本课核心概念。

六、板书设计

声音是怎样产生的 ①橡皮筋发声→振动
②喉咙发声→摸到振动
③物体停止发声→振动停止 结论：声音由物体振动产生

七、教学反思
1. 学生是否能通过观察发现橡皮筋发声时在振动?
2. 学生是否能通过触摸感受喉咙的振动?
3. 学生是否能归纳出“声音由振动产生”的结论?
4. 学生是否能举出新的例子支持这个结论?
5. 学生是否理解振动停止则声音停止?
6. 拓展环节是否激发了学生进一步探究的兴趣?
八、跨学科融合设计说明
(一)关联的语文学科：用准确的动词描述发声现象(振动、抖动、 晃动等)。
(二)关联的音乐学科：认识不同乐器发声时的振动部位。
(三)关联的生物学科：了解蟋蟀、蜜蜂等动物如何通过振动发声。
(四)关联的工程技术：了解扬声器、麦克风等设备利用振动发声的 原理。

九、学生疑难解答(附常见问题的应对策略)

疑难问题
解答策略
学生认为“声音是从嘴巴里出来的”, 不理解振动。
引导：声音的确从嘴巴出来，但为什么 会有声音?让手摸一摸喉咙，说话时能 感觉到振动。如果没有振动(比如只做 口型不出声),就没有声音。
学生认为“鼓发声是因为被敲打了”, 不是因为振动。
引导：木头敲打鼓面时，鼓面在快速上 下振动。可以在鼓面上放一些小纸屑， 敲击时纸屑会跳起来，证明鼓面在振动
学生无法区分“振动”和“运动”。
解释：振动是快速的、往复的运动。比 如橡皮筋被拨动后快速来回晃动，这就 是振动。而用手拿着橡皮筋左右移动， 是普通的运动，不是振动。

第 2 课 声音的强弱
教科版四年级科学上册 第三单元《声音》
一、课程标准依据
本课属于《义务教育科学课程标准(2022年版)》中“物质与能量” 领域，核心概念为“声音的强弱与振动幅度有关”。通过钢尺、鼓、
音叉等实验，探究声音强弱与振动幅度之间的关系，理解“幅度越大 ,声音越强”。
二、单元分析
本课是单元第2课，承接第1课对声音产生原因的认识。学生已知道 声音由振动产生，本课进一步探究声音的一个特征——强弱(音量) 。通过钢尺实验、鼓面实验、音叉实验，引导学生发现振动的幅度不 同导致声音强弱不同。这为第3课学习声音的高低(振动的快慢)提 供类比，也为第4课认识乐器的声音变化奠定基础。
三、教学目标
(一)科学观念
1. 知道声音有强弱之分，强弱也叫音量大小。
2. 理解振动幅度越大，声音越强；振动幅度越小，声音越弱。
3. 知道钢尺上下振动的距离叫作振动的幅度。
(二)科学思维
1. 能通过对比实验，发现声音强弱与振动幅度之间的关系。
2. 能用“幅度”这一科学概念描述振动的大小。
3. 能推理自然界中各种不同强弱声音的产生原因。
(三)探究实践
1. 能用不同的力度拨动钢尺，观察振动幅度的不同。
2. 能用不同大小的力敲击鼓面，利用轻小物体观察鼓面的变化。

3. 能用不同大小的力敲击音叉，用线吊小球的方法观察音叉的变化。
4. 能记录实验数据，用表格整理结果。
(四)态度责任
1. 对声音强弱变化的规律产生探究兴趣。
2. 愿意通过实验数据得出结论。
3. 认识到控制音量的重要性，培养在公共场所轻声说话的习惯。
【教学重点】通过钢尺、鼓、音叉实验，探究声音强弱与振动幅度的 关系。
【教学难点】理解“振动幅度”的概念，以及如何通过实验间接观察 振动幅度的大小。
四、课前准备
(一)学生准备
1. 钢尺每组1把
2. 小鼓每组1个
3. 小纸屑每组适量
4. 音叉每组1个
5. 细线和小球每组1套
6. 记录单每人1份
(二)教师准备
1. 每组一套实验材料
2. 班级记录单(黑板用)
3. 振动幅度示意图(黑板用)
4. 不同场所音量控制的图片(拓展用)
五、教学过程(40分钟)

环节一：聚焦问题(5分钟)
【教师活动】
1. 情境引导：“电视声音小的时候，我们会调大音量。”
2. 提问：“音量就是声音的大小。我们平常所说的声音大小、轻重等 都指的是声音的强弱。强弱不同的声音是怎样产生的?”
3. 板书课题：声音的强弱。

【学生活动】
1. 观察情境，思考并讨论问题。
2. 提出自己的猜测和假设。
3. 产生探究兴趣。

【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激 发探究欲望。
环节二：探索实验(18分钟)
【教师活动】
1. 活动一：试着让同一个物体发出强弱不同的声音。
2. 活动二：钢尺实验。将钢尺一端压在桌面上，用不同的力度拨动它 伸出桌面的另一端，观察钢尺的振动有什么不同。讲解：钢尺上下振 动的距离叫作振动的幅度。
3. 活动三：鼓面实验。用不同大小的力敲击鼓面，在鼓面上放一些轻 小物体，借助它们观察鼓面的变化。
4. 活动四：音叉实验。用不同大小的力敲击音叉，用线吊一个小球接 触音叉，观察音叉的变化。
5. 巡视指导，提醒学生注意比较不同力度下的振动幅度。

【学生活动】
1. 尝试让同一个物体发出强弱不同的声音。
2. 用不同力度拨动钢尺，观察振动幅度的不同。
3. 用不同力度敲击鼓面，观察鼓面上纸屑的跳动情况。
4. 用不同力度敲击音叉，观察小球被弹开的角度。
5. 记录实验数据。

【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据 ,发展科学探究能力。
环节三：研讨交流(10分钟)
【教师活动】
1. 组织学生汇报实验发现。
2. 提问引导：“声音强弱不同时，发声物体的振动有什么不同?”
3. 追问：“我们怎样描述振动的幅度大小和声音强弱的关系?可以怎 样解释自然界中各种不同强弱的声音呢?”
4. 引导学生归纳：振动幅度越大，声音越强；振动幅度越小，声音越 弱。

【学生活动】
1. 各小组汇报探究发现。
2. 参与班级研讨，补充观点。
3. 根据证据得出结论。

【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生 从证据走向结论，发展归纳推理能力。

环节四：拓展应用(5分钟)
【教师活动】
1. 出示拓展任务：生活中不同场所对声音强弱的需求不同。调查哪些 场所需要控制声音的强度，想一想为什么。
2. 举例：图书馆需要安静，音乐会需要合适的音量，建筑工地需要戴 耳塞等。

【学生活动】
1. 尝试完成拓展任务。
2. 联系生活，举例说明。

【设计意图】将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣 ,为后续学习奠定基础。
环节五：课堂小结(2分钟)
【教师活动】
1. 回顾本课核心问题：强弱不同的声音是怎样产生的?
2. 总结：声音的强弱与振动幅度有关，幅度越大声音越强。
3. 布置课后任务：在公共场所注意控制自己的音量。

【学生活动】
1. 回顾探究过程，总结发现。
2. 明确课后探究任务。

【设计意图】帮助学生梳理知识要点，巩固本课核心概念。
六 、板书设计

声音的强弱
①钢尺实验：力大→幅度大→声音强
② 鼓面实验：轻敲→幅度小→声音弱
③音叉实验：重敲→幅度大→声音强
结论：幅度越大，声音越强

七、教学反思
1. 学生是否能准确观察钢尺振动的幅度变化?
2. 学生是否能理解“幅度”这一概念?
3. 学生是否能将声音强弱与振动幅度联系起来?
4. 鼓面实验中轻小物体的辅助观察是否有效?
5. 学生是否能举出生活中声音强弱的例子?
6. 本课与第3课“声音的高低”的衔接是否顺畅?
八、跨学科融合设计说明
(一)关联的数学学科：通过比较振动幅度的大小，学习“幅度”的 量化描述。
(二)关联的音乐学科：认识音乐中的“力度”术语(强、弱、渐强 、渐弱等) 。
(三)关联的道德与法治学科：培养公共场所控制音量的公德意识。
(四)关联的物理学科：初步了解振幅与响度的关系，为中学学习奠 定基础。
九、学生疑难解答(附常见问题的应对策略)

疑难问题
解答策略
学生认为“越用力声音越强是因为用力 大”,不是因为振动幅度。
引导：用力大确实会得到更强的声音， 但原因是用力大导致振动幅度变大。可 以用钢尺实验证明：轻轻拨动→幅度小 →声音弱；用力拨动→幅度大→声音强
香
学生无法准确判断振动幅度的大小。
指导：对于钢尺，可以用眼晴看尺子上 下振动的范围，标出最高点和最低点之 间的直线距离。对于鼓面，可以观察纸 屑跳起的高度。对于音叉，可以观察小 球被弹开的角度。
学生混淆“声音强弱”和“声音高低”
用简单区分：强弱=音量大小(调大/
调小),高低=音调(唱歌时的高音/ 低音)。可以让学生试同一个音用强和 弱唱，以及高音和低音唱，感受差异。

第 3 课 声音的高低
教科版四年级科学上册 第三单元《声音》
一、课程标准依据
本课属于《义务教育科学课程标准(2022年版)》中“物质与能量” 领域，核心概念为“声音的高低与振动快慢有关”。通过铝片琴、钢 尺、金属管等实验，探究声音高低与振动快慢之间的关系，理解“振 动越快，声音越高；振动越慢，声音越低”。
二、单元分析
本课是单元第3课，承接第2课关于声音强弱的探究。学生已知道振 动幅度影响声音强弱，本课探究影响声音高低的因素——振动快慢。 通过铝片琴、钢尺(改变伸出长度)、金属管等实验，学生发现振动 越快声音越高。这为第4课认识乐器的声音变化和第5-6课设计与改 进乐器奠定理论基础。
三、教学目标
(一)科学观念
1. 知道声音除了有强弱的变化外，还有高低的变化，音乐上称为音调 ◎

2. 理解振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。
3. 认识影响振动快慢的因素：物体长度越短、越细、越短小，振动越 快，声音越高。
(二)科学思维
1. 能通过铝片琴实验，推测声音高低与什么有关。
2. 能通过钢尺实验(改变伸出长度),发现长度与振动快慢、声音高 低的关系。
3. 能通过对比金属管(粗细、长短、材料不同),归纳声音高低的变 化规律。

(三)探究实践
1. 能敲击铝片琴的不同铝片，比较声音高低。
2. 能改变钢尺伸出桌面的长度，拨动尺子发声，观察声音高低和振动 快慢。
3. 能敲击不同的金属管，比较它们发声的规律。
4. 能记录实验数据，发现规律。
(四)态度责任
1. 对声音高低变化的规律产生探究兴趣。
2. 愿意通过反复实验确认自己的发现。
3. 能认真倾听和分辨声音的高低差异。
【教学重点】通过铝片琴、钢尺、金属管实验，发现声音高低与振动 快慢的关系。
【教学难点】观察和判断振动快慢——如何更清楚地看到振动的快慢 ,以及理解“振动快慢不同产生声音高低不同”。
四、课前准备
(一)学生准备
1. 铝片琴每组1个
2. 钢尺每组1把
3. 金属管(粗细/长短不同)每组1套
4. 记录单每人1份
(二)教师准备
1. 每组一套实验材料
2. 班级记录单(黑板用)
3. 不同试管的图片(拓展用)

4. 铝片琴演奏音频
五、教学过程(40分钟)
环节一：聚焦问题(5分钟)
【教师活动】
1. 引导回顾：“声音除了有强弱的变化外，也有高低的变化。音乐课 上，我们把声音的高低叫音调。”
2. 敲击铝片琴，让学生听不同铝片发出的声音高低不同。
3. 提问：“除了铝片琴外，其他物体和动物也会发出高低不同的声音 。声音的高低究竟是怎样产生的?”
4. 板书课题：声音的高低。

【学生活动】
1. 观察情境，思考并讨论问题。
2. 提出自己的猜测和假设。
3. 产生探究兴趣。

【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激 发探究欲望。
环节二：探索实验(18分钟)
【教师活动】
1. 活动一：敲击铝片琴。仔细听不同铝片发出的声音高低有什么不同 ,推测声音的高低与什么有关。
2. 活动二：拨动钢尺。把钢尺一端压在桌面上，改变尺子伸出桌面的 长度，拨动尺子发声。观察声音高低和振动快慢，将结果记录下来。
提示：振动快慢可以分为快、较快、慢三级。

3. 活动三：敲击金属管。敲击不同粗细、长短、材料的金属管，观察 不同金属管发声的规律。
4. 巡视指导，帮助学生分辨振动快慢。

【学生活动】
1. 敲击铝片琴，比较不同铝片的声音高低。
2. 改变钢尺伸出桌面的长度(较长、中等、较短),拨动尺子，观察 记录声音高低和振动快慢。
3. 敲击不同的金属管，比较它们的发声规律。
4. 填写记录单。

【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据 ,发展科学探究能力。
环节三：研讨交流(10分钟)
【教师活动】
1. 组织学生汇报实验发现。
2. 提问引导：“声音高低与什么有关?”"我们还在哪里听到过声音 高低的变化?”“自然界中哪些动物或物体发出的声音较高，哪些较 低 ? ”
3. 引导学生归纳：振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。钢尺 伸出越短，振动越快，声音越高。铝片越短，振动越快，声音越高。
金属管越短/越细，声音越高。

【学生活动】
1. 各小组汇报探究发现。
2. 参与班级研讨，补充观点。

3. 根据证据得出结论。

【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生 从证据走向结论，发展归纳推理能力。
环节四：拓展应用(5分钟)
【教师活动】
1. 出示拓展任务：在相同的试管中装入不同量的水，敲击试管口，观 察声音的高低有什么不同。
2. 引导学生思考声音的变化与水的多少有什么关系。
3. 鼓励学生课后尝试。

【学生活动】
1. 尝试完成拓展任务。
2. 联系生活，举例说明。

【设计意图】将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣 ,为后续学习奠定基础。
环节五：课堂小结(2分钟)
【教师活动】
1. 回顾本课核心问题：声音的高低是怎样产生的?
2. 总结：振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。物体越短、越 细、越小，振动越快，声音越高。
3. 布置课后任务：找一找生活中还有哪些物体能发出高低不同的声音

【学生活动】
1. 回顾探究过程，总结发现。
2. 明确课后探究任务。

【设计意图】帮助学生梳理知识要点，巩固本课核心概念。
六、板书设计

声音的高低
①铝片琴：长→声音低，短→声音高
②钢尺：伸出长→声音低，伸出短→声音高
③金属管：长→声音低，短→声音高
④振动快慢：慢→低，快→ 高
结论：振动越快，声音越高

七、教学反思
1. 学生是否能通过铝片琴感知声音的高低差异?
2. 学生是否能准确判断钢尺的振动快慢?
3. 学生是否能归纳出长度与声音高低的关系?
4. 金属管实验中，学生是否注意到粗细、长短对声音的影响?
5. 学生是否能区分“声音强弱”和“声音高低”?
6. 本课与第4课“乐器的声音变化”的衔接是否顺畅?
八、跨学科融合设计说明

(一)关联的音乐学科：认识音调概念，了解do re mi fa sol la si 的高低变化。
(二)关联的数学学科：通过比较长度与声音高低的关系，学习变量 控制。
(三)关联的物理学科：初步了解频率与音调的关系。
(四)关联的工程技术：了解乐器设计如何利用长度/粗细控制音高。
九、学生疑难解答(附常见问题的应对策略)

疑难问题
解答策略
学生混淆“声音高低”和“声音强弱”
对比区分：声音高低是音调(音乐中的
高音/低音),声音强弱是音量(大小
声)。可以用钢琴示范：同一个键用不
同力度弹，声音强弱不同但高低相同；
不同键弹，声音高低不同。
学生觉得钢尺的振动太快看不清楚。
指导：可以在钢尺伸出端贴一小块彩色 胶带或白纸，这样振动时更容易看到。 也可以适当减小伸出长度或拨动力度， 让振动速度变慢。
学生认为“长的物体声音更高”(与实 际相反)。
引导认知冲突：长铝片振动慢→声音低
,短铝片振动快→声音高。类比：大钟
(长/大)声音低沉，小铃铛(短/小)
声音清脆。

第 4 课 乐器的声音变化 教科版四年级科学上册 第三单元《声音》
一、课程标准依据
本课属于《义务教育科学课程标准(2022年版)》中“物质与能量” 领域和“技术与工程”领域，核心概念为“乐器的声音变化通过改变 振动方式实现”。通过探索吉他、排箫等乐器的发声规律，理解乐器 如何通过改变振动部位的长度、粗细、松紧等实现声音的高低强弱变 化。
二、单元分析
本课是单元第4课，是前3课知识的综合应用。学生已理解声音由振 动产生(第1课),振动幅度影响强弱(第2课),振动快慢影响高 低(第3课)。本课将这些知识应用到真实乐器中，通过探索吉他( 弦乐器)和排箫(管乐器)的声音变化，认识乐器如何利用科学原理 产生丰富的音乐。这为第5-6课学生自己设计和改进乐器做准备。
三、教学目标
(一)科学观念
1. 知道乐器通过改变振动的方式实现声音的高低强弱变化。
2. 认识吉他等弦乐器：琴弦粗细、长短、松紧不同时声音高低不同。
3. 认识排箫等管乐器：箫管长短不同时声音高低不同。
4. 了解我国古代乐器(贾湖骨笛、曾侯乙编钟)的声音变化原理。
(二)科学思维
1. 能通过弹拨吉他不同的琴弦，发现琴弦特点与声音高低的关系。
2. 能通过改变同一根琴弦的条件(按压位置、调节松紧),观察声音 的变化。
3. 能通过吹排箫不同的箫管，发现管长与声音高低的关系。
4. 能对比不同乐器实现声音变化的异同。

(三)探究实践
1. 能用同样的力度弹拨吉他上不同的琴弦，观察声音变化规律。
2. 能通过按压不同位置、调节松紧改变同一根琴弦的声音。
3. 能吹排箫不同位置的箫管，描述声音变化规律。
4. 能填写记录单，记录实验结果。
(四)态度责任
1. 对乐器发声的科学原理产生探究兴趣。
2. 乐于动手操作乐器，细心观察和倾听。
3. 感受我国古代乐器的智慧，增强文化自信。
【教学重点】通过探索吉他、排箫的发声规律，理解乐器如何改变声 音的高低强弱。
【教学难点】理解多种因素(粗细、长短、松紧、管长)综合影响乐 器的声音变化，并能归纳出统一规律。
四、课前准备
(一)学生准备
1. 吉他(或尤克里里)每组1把
2. 排箫每组1个
3. 记录单每人1份
(二)教师准备
1. 吉他(或尤克里里)1把(演示用)
2. 排箫1个(演示用)
3. 贾湖骨笛、曾侯乙编钟图片或视频(拓展用)
4. 班级记录单(黑板用)
五、教学过程(40分钟)

环节一：聚焦问题(5分钟)
【教师活动】
1. 引导回顾：“乐器很神奇，能发出高低强弱不同的美妙声音。”
2. 提问： “乐器的声音变化是怎样实现的?”
3. 板书课题：乐器的声音变化。

【学生活动】
1. 观察情境，思考并讨论问题。
2. 提出自己的猜测和假设。
3. 产生探究兴趣。

【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激 发探究欲望。
环节二：探索实验(18分钟)
【教师活动】
1. 活动一 ：探索吉他声音的变化。
①用同样的力度弹拨吉他上不同的琴弦，观察声音的变化规律。
②想办法让同一根琴弦发出不同的声音(按压不同位置、调节松 紧),记录观察结果。
2. 活动二：探究排箫声音的变化。吹不同位置的箫管，使其发出声音 ,描述声音的变化规律。
3. 引导对比不同乐器实现声音变化的方式(弦乐器 vs 管 乐 器 ) 。
4. 巡视指导，帮助学生准确弹拨和吹奏。

【学生活动】
1. 用同样力度弹拨吉他上不同粗细的琴弦，比较声音高低。
2. 按压同一根琴弦的不同位置，弹拨并比较声音高低。
3. 调节琴弦的松紧程度，弹拨并比较声音高低。
4. 吹排箫不同位置的箫管，比较声音高低。
5. 填写记录单。

【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据 ,发展科学探究能力。
环节三：研讨交流(10分钟)
【教师活动】
1. 组织学生汇报实验发现。
2. 提问引导：“几种乐器声音的高低变化分别是怎样实现的?”“几 种乐器声音的强弱变化分别是怎样实现的?”
3. 引导学生归纳：改变振动物体的长度、粗细、松紧等，可以改变振 动快慢，从而改变声音高低。改变振动的幅度可以改变声音的强弱。
4. 引申：所有的乐器都是运用这些原理来产生不同的声音。

【学生活动】
1. 各小组汇报探究发现。
2. 参与班级研讨，补充观点。
3. 根据证据得出结论。

【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生 从证据走向结论，发展归纳推理能力。

环节四：拓展应用(5分钟)
【教师活动】
1. 出示拓展任务：我国有非常悠久的乐器发展史。
2. 展示贾湖骨笛、曾侯乙编钟等古代乐器的图片，引导学生思考它们 是如何实现声音变化的。
3. 鼓励学生课后了解更多古代乐器。

【学生活动】
1. 尝试完成拓展任务。
2. 联系生活，举例说明。

【设计意图】将本课知识延伸到新的情境，激发学生持续探究的兴趣 ,为后续学习奠定基础。
环节五：课堂小结(2分钟)
【教师活动】
1. 回顾本课核心问题：乐器的声音变化是怎样实现的?
2. 总结：乐器通过改变振动部位的长度、粗细、松紧等来改变声音的 高低，通过改变振动幅度来改变声音的强弱。
3. 布置课后任务：观察身边还有哪些乐器，尝试分析它们的声音变化 原理。

【学生活动】
1. 回顾探究过程，总结发现。
2. 明确课后探究任务。

【设计意图】帮助学生梳理知识要点，巩固本课核心概念。
六、板书设计

乐器的声音变化
①吉他：弦粗→声音低 ，弦细→声音高
②吉他：按压不同位置→改变音高
③排箫：管长→声音低，管短→声音高
④乐器变化规律：改变结构改变声音
结论：乐器通过改变振动方式产生变化

七、教学反思
1. 学生是否能发现琴弦粗细与声音高低的关系?
2. 学生是否能发现按压位置与声音高低的关系?
3. 学生是否能发现排箫管长与声音高低的关系?
4. 学生是否能归纳出乐器发声的统一规律?
5. 学生对古代乐器的探究兴趣如何?
6. 本课与第5课“设计我们的乐器”的衔接是否顺畅?
八、跨学科融合设计说明
(一)关联的音乐学科：认识吉他、排箫等乐器的构造和发声原理。
(二)关联的历史学科：了解贾湖骨笛(9000年前)、曾侯乙编钟等 古代乐器的文化价值。
(三)关联的物理学科：应用振动快慢与音调的关系解释乐器原理。

(四)关联的工程技术：理解乐器设计如何利用科学原理创造丰富的 音乐。
九、学生疑难解答(附常见问题的应对策略)

疑难问题
解答策略
学生认为“吉他声音高低是因为弦的粗 细不同，但不知遒为什么”。
引导：粗弦振动慢→声音低，细弦振动 快→声音高。可以类比第3课钢尺实验 :长钢尺振动慢→声音低，短钢尺振动 快→声音高。琴弦也是同样的道理。
学生按压琴弦位置不准确，导致声音变 化不明显。
指导：按压时要用力将弦按到品柱上， 按在品柱的正上方偏左一点效果最好。 可以画图说明正确的手指位置。
学生吹排箫时吹不出声音。
指导：吹排箫时嘴唇要贴紧箫管口，气 流要集中、平稳。可以先试吹最长的管
子(最容易吹响),找到感觉后再试短 的 。

第 5 课 设计我们的乐器 教科版四年级科学上册 第三单元《声音》
一、课程标准依据
本课属于《义务教育科学课程标准(2022年版)》中“技术与工程” 领域，核心概念为“运用科学知识设计并制作简易乐器”。学生综合 运用前几课学到的声音知识，设计一个能发出不同声音的乐器，经历 明确问题、设计方案、选择材料、加工制作等工程实践过程。
二、单元分析
本课是单元第5课，进入工程设计阶段。学生已掌握声音的产生、强 弱、高低以及乐器原理等知识，本课要求学生综合运用这些知识，设 计并制作一个能发出高低不同声音的简易乐器。这是STEAM 教育的典 型实践，培养学生解决问题的能力和工程思维。第6课将继续改进乐 器。
三、教学目标
(一)科学观念
1. 知道设计方案应包含：乐器的发声方式、音调变化的方式、制作所 需的材料。
2. 了解设计图的呈现方式和评价标准(音的数量、音准、外观结构) 0

3. 理解选择材料需要考虑的因素(是否可以振动、是否容易加工等) 0

(二)科学思维
1. 能综合运用声音的知识，设计乐器的发声方案。
2. 能按评价标准(音的数量、音准、外观)衡量自己的设计。
3. 能通过比较自制乐器和购买乐器的差异，发现问题。
(三)探究实践

1. 能根据需要解决的问题(制作能发声的乐器),写出乐器设计方案

2. 能用设计图的形式呈现方案，标注发声方式、音调变化方式、材料 等。
3. 能按照设计图选择材料、加工组装。
4. 能根据评价标准评估自己的作品。
(四)态度责任
1. 乐于参与设计和制作活动，体验工程实践的过程。
2. 在小组合作中能分工协作，共同完成任务。
3. 能听取他人的建议，不断改进自己的设计。
【教学重点】综合运用声音知识，设计方案并制作一个能发出高低不 同声音的简易乐器。
【教学难点】将科学知识(声音高低与振动快慢的关系)转化为乐器 设计的实际方案。
四 、课前准备
(一)学生准备
1. 橡皮筋若干
2. 纸盒/木盒每组1个
3. 吸管每组若干
4. 剪刀、胶带、胶水每组各1
5. 彩笔、卡纸每组适量
6. 记录单每人1份
(二)教师准备
1. 各种简易乐器范例(橡皮筋琴、吸管排箫等)

2. 乐器评价标准表(黑板用)
3. 设计图纸模板(供参考)
4. 安全剪刀等工具
五、教学过程(40分钟)
环节一 ：聚焦问题(5分钟)
【教师活动】
1. 引导回顾前几课的知识："我们已知道声音由振动产生，振动快慢 影响声音高低。”
2. 出示任务："综合运用我们已经学过的知识，设计并制作一个能发 出高低不同声音的乐器。”
3. 板书课题：设计我们的乐器。

【学生活动】
1. 观察情境，思考并讨论问题。
2. 提出自己的猜测和假设。
3. 产生探究兴趣。

【设计意图】通过情境激趣，激活学生已有经验，引出核心问题，激 发探究欲望。
环节二：探索实验(18分钟)
【教师活动】
1. 引导学生制定评价标准：音的数量(多少个不同的音)、音准情况 、外观结构。

2. 讲解设计方案应包含的内容：①乐器的发声方式(如拨动橡皮筋) ;②音调变化的方式(如改变橡皮筋的松紧程度);③制作乐器所需 的材料(如橡皮筋、纸盒)。
3. 出示设计图示例，讲解设计图的画法。
4. 指导学生分组讨论，填写设计方案。
5. 巡视指导，帮助学生完善设计。
6. 组织学生选择材料，按照设计图进行制作。

【学生活动】
1. 分组讨论，确定乐器的类型和设计方案。
2. 填写设计方案，画设计图。
3. 标注乐器的发声方式、音调变化方式、所需材料。
4. 选择材料，按照设计图进行加工和组装。
5. 测试初步效果，记录问题。

【设计意图】通过层层递进的探究活动，让学生从多个角度收集证据 ,发展科学探究能力。
环节三：研讨交流(10分钟)
【教师活动】
1. 组织各小组展示设计方案和初步制作成果。
2. 提问引导：“你们的设计方案包含哪些内容?”“发声方式是什么 ?”“如何实现音调变化?”
3. 引导学生根据评价标准互评，提出改进建议。
4. 比较自己制作的乐器和购买的乐器之间有什么差别。

【学生活动】
1. 各小组汇报探究发现。
2. 参与班级研讨，补充观点。
3. 根据证据得出结论。

【设计意图】通过研讨环节，将分散的探究发现整合起来，引导学生 从证据走向结论，发展归纳推理能力。
环节四：拓展应用(5分钟)
【教师活动】
1. 鼓