科学四年级上册（2024）第19课 声音的高低教案设计

这是一份科学四年级上册（2024）第19课 声音的高低教案设计，共10页。教案主要包含了教材分析，学情分析，核心素养教学目标，教学重难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。
本课是2026年秋季新教材粤教粤科版《科学》四年级上册第3单元“声音”的第3课。本单元围绕声音的核心概念展开，前两课已帮助学生建立“声音因振动而产生”“声音有强弱之分”的认知基础。本课在此之上，引导学生认识声音的另一个重要属性——高低，并探究声音高低与物体振动快慢之间的关系。
课文以“为什么竖琴的弦有长有短”这一驱动性问题切入，安排了“琴弦的秘密”和“高低不同的声音”两个探究活动。第一个活动通过橡皮筋琴模拟弦乐器，引导学生观察不同长度琴弦的振动快慢与声音高低的对应关系，建立“振动快慢决定声音高低”的核心概念；第二个活动引导学生利用多种材料制造高低不同的声音，实现概念的迁移与应用。
本课内容在单元中处于承上启下的关键位置，既是前面声音认识的深化，也为后续“设计与制作我们的小乐器”提供理论支撑。
二、学情分析
四年级学生已具备两年多的科学学习经历，对观察、实验、记录等探究方法有一定基础。在音乐课上，学生接触过“高音”“低音”的说法，但大多对声音高低的科学含义缺乏清晰认识，容易与声音强弱相混淆。少数学习乐器的学生能较好区分高低音，但对“振动快慢决定声音高低”这一本质联系并不了解。
四年级学生的思维正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，需要在充分感知和动手操作的基础上，通过比较、归纳逐步抽象出概念。因此，教学中应提供充足的探究材料，让学生在“做”的过程中发现规律，并在教师引导下用科学语言进行表述。
三、核心素养教学目标
【科学观念】知道声音有高低之分，了解声音的高低与物体振动的快慢有关——振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。
【科学思维】能通过观察、比较不同琴弦的振动现象，分析振动快慢与声音高低的因果关系，初步建立“频率”的具象化理解。
【探究实践】能利用橡皮筋琴、铝片琴等材料进行观察实验，如实记录实验现象，并能根据现象得出结论。
【态度责任】在探究活动中保持好奇心和探究兴趣，乐于与同伴合作交流，能倾听他人的观点并表达自己的发现。
四、教学重难点
教学重点：通过观察和实验，发现物体振动快慢与声音高低之间的联系。
教学难点：将“振动快慢”与“声音高低”建立起明确的因果关系，并能区分声音高低与声音强弱的不同。
五、教学过程
（一）情境导入，聚焦问题
教师出示竖琴图片或乐器实物，请学生观察琴弦的特点。
师：同学们看，这是一架竖琴。仔细观察它的琴弦，你有什么发现？
生：琴弦有长的，也有短的。
师：你的观察很仔细。竖琴的琴弦长短不一，这是为什么呢？长短不同的弦发出的声音会一样吗？
学生自由发言，提出初步猜想。有的学生可能会说“长弦声音低，短弦声音高”，也有的可能认为声音大小不同。
师：大家的想法很有意思。今天我们就来研究这个问题——声音的高低和什么有关。
【设计意图】从真实乐器情境出发，以“琴弦为什么有长有短”引发认知冲突，激发学生探究兴趣。这一设计呼应了教材的驱动性问题，让学生带着真实问题进入学习。
（二）探究活动一：琴弦的秘密
教师介绍实验材料：自制橡皮筋琴（在一块木板上钉两排钉子，将橡皮筋套在不同间距的钉子之间，形成长短不同的“琴弦”）。
师：我们用橡皮筋琴来模拟竖琴的琴弦。请各小组用弹拨的方法让不同长度的橡皮筋发声，注意观察两点：一是橡皮筋振动时看起来有什么不同，二是发出的声音听起来有什么不同。边实验边记录在活动手册上。
学生分组实验，教师巡视指导，提醒学生可以用“慢”“较快”“很快”等词语描述振动速度，用“低沉”“尖锐”“高亢”等词语描述声音特点。
师：请各小组交流你们的发现。先说说长橡皮筋的情况。
生：我们组发现长橡皮筋振动得比较慢，发出的声音听起来比较低、比较沉闷。
师：描述得很准确。短橡皮筋呢？
生：短橡皮筋振动得很快，我们几乎看不清它的振动轨迹，声音很高、很尖。
教师引导学生将观察结果整理成表格：
师：现在谁能完整地说一说，声音的高低和什么有关系？
生：声音的高低和橡皮筋振动的快慢有关系。振动得快，声音就高；振动得慢，声音就低。
师：概括得非常准确！这就是声音高低的秘密——声音的高低与物体振动的快慢有关。振动越快，声音越高；振动越慢，声音越低。
师：现在老师想考考大家。老师用铝板琴分别敲击长铝板和短铝板，请你们闭眼听，判断哪个声音高、哪个声音低，并说明理由。
教师演示，学生判断并运用刚学到的知识进行解释。
【设计意图】通过有结构的材料——橡皮筋琴，将“琴弦长短”这一外在特征与“振动快慢”这一内在机制建立起联系，再通过“振动快慢”与“声音高低”的对应，帮助学生逐步建构核心概念。表格的使用有助于学生整理信息、发现规律。
（三）区分声音高低与强弱
师：同学们，我们已经知道声音有高低之分。还记得上节课我们学过声音还有什么特点吗？
生：声音还有强弱，就是声音的大小。
师：对！声音有高低和强弱两个不同的特点。它们是一样的吗？大家能不能让橡皮筋琴发出“又高又强”和“又低又弱”的声音？
学生尝试操作，发现可以用力的轻重改变强弱，用弦的长短改变高低。
师：这说明什么？
生：声音的高低和强弱不是一回事，我们可以分别控制它们。
师：说得很好。高低和强弱是声音的两个不同特征。高音比较尖锐、清脆，低音比较低沉、厚重；而强音响亮，弱音轻柔。比如，女生唱歌时音调比较高，但可以唱得大声（强）也可以唱得小声（弱）。
【设计意图】这是本课的一个难点。学生容易将“高音”误解为“大声”，将“低音”误解为“小声”。通过对比操作，帮助学生从概念上厘清声音高低与强弱的区别。
（四）探究活动二：高低不同的声音
师：除了琴弦，生活中还有很多物体能发出高低不同的声音。大家看，老师为大家准备了长短不同的试管、厚薄不同的木片、大小不同的盒子。请各小组选用这些材料，试着让它们发出高低不同的声音，并思考：影响这些物体声音高低的因素是什么？
学生分组实验，用吹试管、敲击木片等方法发声。
小组汇报交流：
生1：我们吹长短不同的试管，发现短的试管发出的声音高，长的声音低。
生2：我们敲长短不同的木片，发现短木片声音高、长木片声音低。
生3：我们敲大小不同的盒子，发现小盒子声音高、大盒子声音低。
师：大家发现这些材料有什么共同规律？
生：短的、小的、薄的物体振动得比较快，声音就高；长的、大的、厚的物体振动得比较慢，声音就低。
师：总结得很到位。也就是说，不管是什么材料，声音高低都取决于振动的快慢。
【设计意图】活动二是对核心概念的迁移应用。通过多种材料的探究，学生能够认识到“振动快慢决定声音高低”是一条普遍规律，而非橡皮筋琴的特例，从而深化对概念的理解。
（五）拓展与应用
教师播放一段笛子演奏视频或现场用口风琴演示。
师：笛子上有这么多孔，演奏者用手指按住不同的孔，就能发出高低不同的声音。你们知道这是为什么吗？
生：按住不同的孔，笛子里面振动的空气柱长短就不一样。
师：空气柱短的时候，振动快，声音就——？
生：高！
师：空气柱长的时候呢？
生：振动慢，声音低！
师：同学们已经能运用今天学到的知识解释生活中的现象了，真了不起！
【设计意图】将课堂所学延伸至生活中的乐器，让学生体会到科学知识就在身边，激发继续探究声音奥秘的兴趣。
（六）课堂小结
师：今天我们探究了声音高低的秘密。谁来总结一下你的收获？
生：我知道了声音有高低之分，高音尖锐、低音低沉。
生：我发现了声音的高低和物体振动的快慢有关，振动越快声音越高，振动越慢声音越低。
生：我还知道了声音高低和声音强弱不一样。
师：大家收获满满！声音的高低和物体振动的快慢有关，这背后还藏着更多的科学奥秘。课后请同学们留心观察身边的声音，看看哪些声音高、哪些声音低，试着用今天学到的知识去解释。
板书设计：
声音的高低
振动快慢 → 声音高低
快 → 高（尖锐）
慢 → 低（低沉）
区别：声音高低 ≠ 声音强弱
橡皮筋长度
振动快慢
声音高低
较长
慢
低
较短
快
高