科学四年级上册（2024）第三单元 声音4. 乐器的声音变化教学设计

这是一份科学四年级上册（2024）第三单元 声音4. 乐器的声音变化教学设计，共7页。教案主要包含了教材分析，学情分析，核心素养分析，教学重点，教学难点，教具准备，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
本课是小学四年级声学单元第 4 课，在学生初步认识声音由物体振动产生、声音有高低强弱的基础上，聚焦乐器发声原理，以吉他、排箫为探究载体，引导学生动手操作，发现弦乐器、管乐器改变音高、音量的方法。教材设置聚焦、探索、研讨、拓展四大板块，从现代常见乐器延伸至贾湖骨笛、曾侯乙编钟等古代乐器，融合传统文化，层层递进落实声学概念，为后续认识更多发声物体奠定基础。
【学情分析】
四年级学生已知道声音由振动产生，能直观区分声音高低、大小，日常接触吉他、笛子、古筝等乐器，具备生活经验。但学生难以将 “琴弦粗细、长短、松紧”“空气柱长短” 和音高建立逻辑关联，容易混淆音高与音量的改变方式。该阶段学生动手欲望强，适合分组实操探究，需要教师借助记录单梳理实验规律，用直观现象化解抽象振动概念。
【核心素养分析】
[科学观念]
1.乐器声音有高低、强弱变化；音高由振动快慢决定，音量由振动幅度决定。
2.弦乐器依靠改变琴弦粗细、长短、松紧改变音高；管乐器依靠改变空气柱长短改变音高；用力大小改变声音强弱。
[科学思维]
通过对比实验、观察记录，归纳琴弦、空气柱发声规律，区分音高、音量两种声音变化，建立 “物体结构 — 振动状态 — 声音特点” 的推理逻辑。
[探究实践]
分组完成吉他弹拨、排箫吹奏实验，规范填写实验记录单，能自主操作、观察、记录、交流实验现象，独立总结乐器声音变化方法。
[态度责任]
感受古今乐器的声学智慧，了解中国传统乐器历史，体会古人科学创造力；实验中爱护乐器、分工合作，养成严谨细致的观察习惯。
【教学重点】
1.掌握弦乐器、管乐器改变音高、强弱的方法。
2.理解振动快慢、振动幅度分别对应声音高低、强弱。
【教学难点】
区分音高和音量的改变方式，理解琴弦长短粗细、空气柱长短影响振动快慢，进而改变音高。
【教具准备】
[教师]吉他、排箫、贾湖骨笛、编钟科普短视频、多媒体课件、完整实验记录单；
[学生]分组吉他、简易排箫、实验记录单、铅笔。
【教学过程】
配套视频素材
1.导入视频：公园老人弹奏琵琶、二胡、笛子合奏短视频（1 分钟）
2.探究辅助视频：吉他琴弦振动慢放、排箫空气柱振动可视化动画（2 分钟）
3.拓展视频：贾湖骨笛吹奏复原、曾侯乙编钟演奏纪录片片段（3 分钟）
一、导入新课
[教师活动]播放公园老人演奏乐器短视频，提问：视频里琵琶、二胡、笛子发出的声音有什么不同？为什么同一把乐器能唱出高低不同的曲调？引出课题《乐器的声音变化》。
[学生活动]观看视频，自由发言，说出声音有高有低、有大有小，带着疑问进入课堂。
[设计意图]利用生活化场景激发兴趣，抛出核心问题，锁定本节课探究主题。
二、讲授新课
（一）聚焦板块
[教师活动]出示教材聚焦问题 “乐器的声音变化是怎样实现的？”，讲解声音变化分为两类：高低变化（音高）、强弱变化（音量），明确本节课两个探究方向：弦乐器吉他、管乐器排箫。
[学生活动]齐读聚焦问题，区分 “声音高低” 和 “声音大小” 两个概念，明确实验目标。
[设计意图]拆解核心问题，理清探究主线，为后续实验搭建认知框架。
（二）探索板块
活动 1：探索吉他声音的变化
1.同样力度弹拨不同琴弦
[教师活动]分发分组吉他，示范操作，要求学生用相同力气弹拨三根粗细不同琴弦，指导填写《不同琴弦的声音变化》记录单，巡视引导观察琴弦粗细、声音高低。
[学生活动]分组实验，对比琴弦 1（粗）、琴弦 2（中等）、琴弦 3（细），记录现象：粗琴弦振动慢、声音低；细琴弦振动快、声音高，完成表格填写。
[设计意图]控制力度不变，对比琴弦粗细，初步建立粗细与音高的关系。
2.同一根琴弦发出不同声音
[教师活动]提出任务，两种操作方法：按压琴弦不同位置、调节琴弦松紧，示范操作，发放《琴弦发声规律》记录单，引导观察琴弦振动长短、松紧变化对应的声音。
[学生活动]分组操作，按压琴弦时，按压位置越靠近琴头，振动琴弦越长，声音越低；拧紧琴弦，振动变快，声音变高，完整记录两组实验现象。
[设计意图]控制琴弦粗细不变，通过长短、松紧两个变量，完善弦乐器音高变化规律。
活动 2：探究排箫声音的变化
[教师活动]出示排箫，讲解排箫靠管内空气柱振动发声，要求学生用相同力度吹三根长短不同箫管，发放《不同箫管声音的变化》记录单。
[学生活动]依次吹奏长、中、短箫管，记录：长箫管空气柱长，振动慢，声音低；短箫管空气柱短，振动快，声音高。
[设计意图]切换管乐器探究，对比弦乐器，归纳管乐器音高变化统一规律。
小结探索实验
[教师活动]汇总两组实验，引导学生总结：改变琴弦粗细、长短、松紧，改变空气柱长短，能改变声音高低；弹拨、吹奏时用力大小，改变声音强弱。
[学生活动]小组交流，完整复述实验规律。
（三）研讨板块
[教师活动]出示两个研讨问题，组织小组讨论，指名汇报，梳理标准答案。
问题 1：几种乐器声音的高低变化分别是怎样实现的？
问题 2：几种乐器声音的强弱变化分别是怎样实现的？
[学生活动]小组讨论交流，结合吉他、排箫实验作答，互相补充完善答案。
[设计意图]内化实验结论，锻炼归纳、表达能力，区分音高、音量两种变化逻辑。
（四）拓展板块
[教师活动]出示贾湖骨笛、曾侯乙编钟图片，播放科普短视频，提问：古代乐器如何实现声音高低变化？
[学生活动]观看视频，思考回答：骨笛通过按住不同孔洞改变空气柱长短；编钟依靠钟体大小、厚薄不同，振动快慢不同，发出高低不同声音。
[设计意图]融合中华传统文化，拓展乐器种类，感受古代先民的科学智慧，落实态度责任素养。
四、课堂小结
今天我们一起探究了吉他、排箫两种乐器的声音变化。我们发现，声音分为高低和强弱两种变化。吉他这类弦乐器，改变琴弦粗细、长短、松紧，就能改变声音高低；弹拨力气大小，改变声音强弱。排箫靠空气柱振动发声，管子越短空气柱越短，声音越高。古代的骨笛、编钟也是利用这个原理，通过改变空气柱、器物大小厚薄调节音高。物体振动越快声音越高，振动幅度越大声音越响。课后大家可以观察家里的乐器，找找改变声音的小秘密。
【板书设计】
乐器的声音变化
1.声音两类变化：高低（音高）、强弱（音量）
一、弦乐器（吉他）
音高：琴弦细 / 短 / 紧 → 振动快 → 声音高
音量：用力大 → 振动幅度大 → 声音强
二、管乐器（排箫、骨笛）
音高：空气柱短 → 振动快 → 声音高
三、古代乐器
骨笛：孔洞改变空气柱；编钟：钟体大小厚薄调音高