小学科学教科版 (2017)四年级上册6.声音的高与低教案及反思

6.声音的高与低

【教材简析】

本课是教科版《科学》（四年级上册）第一单元“声音”的第6课，通过本单元前面几课的学习，学生掌握了“声音是由物体振动产生”这一单元核心概念，尤其在第5课“声音的强弱”中，通过改变物体的振幅产生强弱不同的声音，这些都是本节课的基础，本节课将继续通过改变物体的另一种振动方式（振动的快慢），探索声音的另一个重要属性——音高。

本节课由四部分组成：

第一部分——聚焦，由听音乐，引出本课要探究的问题：高低不同的声音是怎样产生的？

第二部分——探索，此部分共有三个活动。活动一：敲击铝片琴，使它发出高低不同的声音，让学生建立声音高低与物体长短之间的联系。活动二：吹口琴发出高低不同的声音，猜测声音的高低与物体长短有怎样的关系。活动三：通过不断改变钢尺伸出桌面的长度，让钢尺发出高低不同的声音，发现物体在发出高低不同的声音时，振动的快慢和发出声音的高低之间的关系，揭开音高的秘密。。

第三部分——研讨，问题1让学生通过钢尺振动长度与声音高低实验的记录表和柱形图，认识到声音高低与物体振动之间的关系。问题2通过探究中的三个实验总结发声物体的声音高低变化的规律，即物体振动频率越快声音越高，振动频率越慢声音越低。问题3是对前面知识的应用，利用总结的物体振动频率与声音高低之间的关系推测物体发出的声音高低变化规律。

第四部分——拓展，通过对“我们都知道了声音的哪些变化？是什么引起的这些变化？”的讨论，打通知识间的联系，引导学生构建系统的知识网络。

通过本节课的学习，学生可以进一步了解声音的特点，知道了物体的振动对声音的影响，为后面学习“让弦发出高低不同的声音”和“制作我的小乐器”做铺垫。

【学生分析】

四年级的学生，通过生活和学习，尤其是音乐课的积累，已对声音的变化（强弱、高低）有了一定的认识，并且在前面几节课的学习，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，尤其是上节课“声音的强与弱”的学习，学生用不同力度拨动钢尺和橡皮筋等，通过观察不同物体振动幅度不同时发出的声音强弱不同，从而认识物体的振动幅度与声音强弱的关系。这些为他们本节课的学习做铺垫，本节课学生将通过多种探究活动继续研究声音的另一种变化——声音的高低，发现物体振动的快慢（频率）与音高之间的关系，理解物体振动的越快，发出的声音越高；物体振动的越慢，发出的声音越低。对于现阶段的学生来说，理解物体振动长度、振动的快慢（频率）与音高之间的关系，较为抽象，不易理解，所以本节课通过敲击铝片琴和吹口琴发出高低不同的声音，以及改变钢尺发声部分长度的方法，让钢尺发出高低不同的声音这些活动，由浅入深的进行探究，将抽象转为具象，降低理解难度。并在最后将实验数据汇总时采取表格和柱形图的方法来表示实验数据，用多种方式进行说明，进一步的对理解理解物体振动长度、振动的快慢（频率）与音高之间的关系进行升华，突破本节课的难点。

【教学目标】

科学概念目标：

1. 声音的高低可以用音高来表示。

2. 改变物体的振动快慢（频率）能改变音高。物体振动的越快，发出的声音越高；物体振动的越慢，发出的声音越低。

科学探究目标：

1. 通过描述尺子伸出桌外长度的不同，振动的快慢和发出声音高低的变化情况，提高进行有根据的推测和科学操作能力。

2. 通过分析柱状图，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我们的生活，推动社会的进步。

【教学重难点】

重点：1.改变物体的振动快慢（频率）能改变音高。

      2.物体振动的越快，发出的声音越高；物体振动的越慢，发出的声音越低。

难点：如何理解物体振动的越快，发出的声音越高；物体振动的越慢，发出的声音越低。

【器材准备】

学生准备：每个小组一个铝片琴、一把口琴、一把钢尺、1本厚的硬皮书。

教师准备：竖笛。

【教学过程】

一、聚焦

1. 听音乐引入新课。

师：同学们，在上节课我们通过学习知道了声音会有强弱不同，那声音还有其他特点吗？我们这节课一起来探究。上课前咱们共同听一段音乐舒缓下心情，愉快的开始本堂课，边听边思考，乐曲中的声音除了强弱不同外，还会有什么变化？

预设：音调在变化、声音的高低在变化……

2. 初步感受声音的高低。

师：同学们，再听一段音乐，当你觉得听到的声音比较高时，就用食指向上指；如果你觉得听到的声音变低时，就用食指向下指。 

预设：学生跟随音高的变化做出相应的反应。

3.区分声音强弱与高低。

刚才的演奏中我们听出了声音的高低不同，下面我们再倾听一段音乐，请你说说这段乐曲中声音发生了怎样的变化？

预设：这段表演中声音的强弱发生了变化。

4. 聚焦课题。

师：声音不仅有强弱的变化还有高低的变化，上节课的学习我们知道了改变物体振动的幅度能产生强弱不同的声音，那高低不同的声音是怎样产生的呢？

预设：吹气力度的大小（这时可能会有学生结合上节课所学进行反驳，力度大小改变的是声音的强弱）、与老师手指的按法、竖笛内空气柱的长短……。

教师导语：同学们都有了自己的想法，非常好，这节课我们就来共同研究高低不同的声音是怎样产生的？出示课题： 声音的高与低。

（设计意图：将音乐、乐器与科学课堂相结合，并结合活动，增强课堂的趣味性，通过让学生听高低不同的音并做出相应的反应，让学生切身感受声音的高与低，分辨声音的高与低，提高本节课实验结论的一致性；通过老师的提问，激发学生的猜想，同时引出本节课的研究问题。）

二、探索

活动一：观察铝片琴发出声音的高低与什么有关

1. 师：反复敲击你们的铝片琴，使它发出强弱不同的声音以及高低不同的声音，体会你是如何做到的？

预设：重敲铝片琴发出的声音强，轻敲铝片琴发出的声音弱。敲击不同的铝片产生高低不同的声音。

思考：

（1）发出强弱不同的声音与发出高低不同的声音，敲击的方式相同么？

（2）猜想一下敲击时发出的高低不同的声音可能与什么有关？

2. 师：大家再敲击你们的铝片琴，反复敲击不同的铝片，边敲、边听、边观察，什么样的铝片发出的声音高？什么样的铝片发出的声音低？

注意：为避免声音强弱的干扰，敲击的力度要尽量相同。

预设：铝片越短声音越高；铝片越长声音越低。

思考：那么这时声音的高低可能与什么有关？

预设：铝片的长短。

活动二：观察口琴发出的声音高低与什么有关

1. 师：试着吹一吹口琴，使它发出高低不同的声音。
2. 下面打开口琴外罩，观察口琴的簧片，你能猜一猜口琴发出高低不同的声音可能与什么有关？

预设：口琴发出高低不同的声音可能与簧片的长短有关。

3. 师：那么大家边吹边观察，并将不同的簧片进行对比，口琴发出高低不同的声音是不是与簧片的长短有关？

预设：口琴发出高低不同的声音与簧片长短有关。

4. 师：从刚才上面两个实验观察的现象中，你发现声音的高低都与什么有关？什么样的物体发出的声音高？什么样的物体发出的声音低？

    预设：与物体振动长度有关，振动长度长发出的声音低，振动长度短发出的声音高。学生回答教师板书。

（设计意图：两个活动由易到难，第一个活动在让学生敲击铝片产生高低不同的声音前，先让学生敲击铝片琴发出强弱不同的声音，并对比发出强弱声音的敲击方式与发出高低声音的敲击方式，使学生区别这两种声音的变化，并为后面活动时，强调为什么尽量用相同力度敲击做铺垫。然后让学生感受敲击铝片琴不同的铝片能发出高低不同的声音并与初步体会声音的高低与振动物体的长短有关，甚至可以发现，长的物体振动发出的声音低，短的物体振动发出的声音高。第二个活动在活动一的基础上继续总结，由于口琴结构较为复杂，让学生能够体会出口琴发出高低不同的声音与振动物体的长短也有关系即可。通过以上两个活动，为后面探究如何让钢尺产生高低不同的声音，提供猜测与探究的方案。）

活动三：观察钢尺发出高低不同的声音

1. 师：结合刚才的两个活动，想一想我们如何让钢尺发出高低不同的声音？

预设：改变振动部分的长短。

2. 设计实验：

（1）如何改变振动部分的长短呢？

预设：不断改变钢尺伸出桌面的长度，并拨动伸出桌面的部分。

（2）大家能否结合刚才两个活动，预测一下钢尺伸出桌面的长度和发出声音的高低有什么关系？

预设：伸出的部分长发出的声音低；伸出的部分短发出的声音高。

3. 师：大家都同意么？那动手试试吧！出示实验要求：

（1）不断改变钢尺伸出桌面的长度，观察钢尺发出的声音怎样变化，以及钢尺振动部分振动的快慢有什么变化。

（2）按照钢尺振动部分长度的变化顺序依次进行实验。

（3）为确保能够清楚的听到声音的变化和观察到尺子振动快慢的变化，每一个长度应反复实验3次。

（4）将观察到的现象记录在学生活动手册中，选用“高”“较高”“较低”“低”进行描述并记录。

师：在操作中我们应注意什么？

注意事项：

（1）尽量用相同的力度去拨动钢尺。

（2）由于观察的是伸出部分钢尺的振动情况，所以一定要用力压住桌面上的那部分钢尺，可以借助一本厚的硬皮书。

4. 整理实验数据：

（1）大家在数学课上学过柱形图么，观察实验手册上的柱形图，说一说横轴表示什么意思，纵轴表示什么意思？

预设：横轴表示钢尺伸出桌面的长度，纵轴表示发出的声音高低。

（2）接下来根据实验得出的数据，绘制完整的柱形图。

5.师：结合柱形图，找出钢尺伸出桌面的长度和它发出声音的高低变化规律。

（设计意图：通过一系列的实验探究并进行观察和讨论，帮助学生建立声音的高低与物体长短的科学联系。通过描绘、分析柱形图，即简洁直观也能体现学科间的联系。由于声音的本质是振动，所以通过实验探究得出的实验记录表，可以为后面，研讨声音的高低与振动频率快慢这一本质联系，提供科学依据。）

三、研讨

1. 师：从钢尺振动长度与声音高低实验的记录表和柱形图中，你能发现声音高低与物体振动之间关系吗？

预设：振动部分越长，振动越慢声音越低；振动部分越短，振动越快声音越高。

2. 师：通过以上三个实验。你认为发生物体的声音高低变化有怎样的规律？

预设：振动部分长，振动慢，音高低；振动部分短，振动快，音高高。

总结：声音的高低可以用音高来描述。振动的快慢用频率来描述。振动部分长，振动频率慢，声音低；振动部分短，振动频率快，声音高。

3.出示图片，你认识这是什么吗？

没错，这就是编钟。

师：推测一下它们发出的声音高低是怎样的，并说明理由？：请观看一段编钟演奏的视频。

总结：“编钟的发声原理大体是,编钟的钟体小,音调就高,音量也小;钟体大,音调就低,音量也大,所以铸造时的尺寸和形状对编钟有重要的影响.音调的高低与编钟的大小有关系.因为编钟大,厚,发声振动时就慢,频率低,音调就低;编钟小而薄,发声振动时就快,频率高,音调就高.

（设计意图：通过问题1和问题2，使学生建立起物体振动长度、振动快慢（振动频率）以及发出声音的高低之间的联系，为本节课的总结振动部分的长度、振动的快慢、声音的高低三者之间的联系提供过渡的桥梁。问题3，是所学知识在生活中的应用，体现科学与生活的密切联系。）

四、拓展

1. 男人和女人发出的声音有哪些不同？你知道这是为什么吗？

总结：男女说话的声音音调不一样，由于男人与女人声带的长短粗细有差别。成年男子的声带长而宽，长度一般在20-24毫米，所以发出的声音音调就粗低；成年女子的声带短而狭，只有15-18毫米，所以发出高面细的声音。

2.通过上节课和本节课的学习，我们都知道了声音的哪些变化？是什么引起的这些变化？

（设计意图：通过拓展活动，让学生将所学到的知识应用于实践，体现出科学与生活的密切联系，同时尝试用知识解释现象，实现科学应用。通过课堂小结，总结本节课知识点的同时，打通知识间的联系，引导学生构建系统的知识网络。）

【板书设计】

声音的高与低

                        长       振动慢       声音低

物体振动部分

                  短       振动快       声音高

结束语：通过本节课的学习我们知道了声音有高有低，物体振动快声音就高，物体振动慢声音就低。那我们能不能通过改变物体振动的频率，让它发出高低不同的声音呢？下节课我们一起来探究