四上3-4《探索尺子的音高变化》教学设计（严益锋）

小学科学教学网资源建设团队 严益锋

【教材简析】

本课是本单元的第四课，在第一课和第二课，学生已经探索了多种物体的振动情况，并初步了解了振动幅度和振动快慢的关系。学生研究声音时，已经开始将听到的声音与振动联系起来。本课的探究目标定位在振动频率与音高之间的关系，振动频率如何提现？教材用非常直观的尺子伸出桌面的长度来让学生直观的看到，音高如何提现？这个问题对于小学生来说难定位，更无法用数据来说明，所以教材编排了四个标准：高、较高、较低、低。我觉得教材这样的设计与安排是非常符合小学生年龄特征的，也是比较直观、相对准确的表述方式。

本课教材安排了主要探究任务是研究尺子伸出桌面长度与音高的关系，从设计方案，到预测，到检测，再到观察尺子振动快慢，这个探究活动是本课的核心任务，教材的重点，至于设计制作音高变化柱状图是为了让四年级的学生开始通过图标来分析问题，可以确定为教材的难点。因此教学中我们可以安排这样两个探究活动：观察探究检测、数据整理统计。

【学情分析】

在本课，学生将探索可以改变振动长度的物体—尺子的声音。本课的活动将为学生提供积极观察振动产生声音的机会。学生要将尺子与桌子边缘成垂直放置，然后用力弹压尺子。为了观察振动和声音的变化，学生可以改变尺子振动部分的长度。

经过前几课的学习，学生已经了解到物体的长短、大小、松紧的不同，会使物体发出声音的高低发生变化。本节课，学生将通过观察发现，伸出桌外的长度不同，尺子振动的频率不同，会使它发出声音的高低发生变化，这涉及到音高的本质的探索。

尺子可以发出两种完全不同的声音，一种是由尺子在桌子外的部分振动发出的，另一种是由尺子拍打桌子发出的。在让学生初学探索之后，要把他们的注意力集中到伸出桌面的那部分尺子的振动上去。

学生将会发现，尺子振动的频率受尺子伸出桌子外的那部分长度的影响。他们还将观察到，改变这部分尺子的长度会引起音高的变化：越长音高越低，越短音高越高。

【教学目标】

科学概念目标

尺子振动的频率受尺子延伸到桌子外的那部分长度的影响，这部分的长度会引起音高的变化：越长音高越低，越短音高越高。

科学探究目标

探索和描述尺子伸出桌外不同长度在振动时发出的声音的变化情况，通过柱状图的分析，将尺子不同长度的振动与其声音联系起来。

科学态度目标

养成勤于观察、乐于动脑的习惯。

【教学重难点】

重点：认识尺子伸出桌子外的那部分长度的变化能引起音高的变化

难点：能通过柱状图分析出尺子不同长度的振动引起音高的变化

【教学准备】

教具：一把尺子。

学具：每小组1把钢尺或塑料尺，1本厚的硬皮书（字典），1张“振动的尺子——我能听到和看到的”活动记录单，1张“音高变化柱状图”。

【教学过程】

一、复习引入

1.出示钢尺，如何使钢尺发出声音呢？请同学上来试试。

在第三课《声音是怎样产生的》的教学中，学生已经初步了解将尺子伸出桌面一部分，拨动使其发声的方法，教师只需要简单引导。

2.通过上节课的学习，我们知道声音的高低可以用音高来描述，如果我们不断地改变钢尺伸出桌面的长度，他振动时发出声音的音高会发生变化吗？

板书：探索尺子的音高变化

二、落实探究方案

1.你觉得我们不断改变钢尺伸出桌面的长度，会影响尺子振动发声出的音高变化吗？怎么变化？

学生简单预测，并适时提问：你预测的理由是什么？

2.讨论如何制定探究方案

小组讨论一下，如何来设计这个实验？

尺子伸出桌面的长度如何设定？音高怎么来表示？实验中要注意什么？

A.长度设定四段，标准小组自定。

B.音高用高、较高、较低、低四个标准来衡量。

C.实验过程中要注意合作，同时按压尺子的时候要按紧，小组之间实验要保持安静等等。

三、小组合作，科学探究。

1.以小组为单位，探讨通过改变钢尺或塑料尺子伸出桌面的长度，尺子发出声音的音高有什么变化。

强调实验注意点：

A.要按照尺子振动部分长度的变化顺序依次进行实验，并能够清晰听到四种不同的音高，如高、较高、较低、低等，把我们听到的，看到的记录下来。

B.同学们一定要小组分工明确，1人压住硬皮书，1人拨动尺子，1人做好记录，所有组员都要注意倾听。

C.注意观察音高不同时,它们对应的尺子发声时振动的快慢。

D.拨动尺子的同学尽量用同样大的力去拨动。

2.学生分组实验，并填写活动记录单。（振动尺子——我能听到的和看到的）

振动尺子——我能听到和看到的

（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。特别是要指导学生如何运用对比的方法，对观察到的音高和振动的频率划分不同的等级。）

3.交流。对实验结果鼓励学生提出异议。

得出结论：伸出桌面的尺子越长，振动越慢，音高越低；伸出桌面的尺子越短，振动越快，音高越高。

四、将实验数据整理成“音高变化柱状图”

1.出示音高变化柱状图表：

你能将刚才的实验表格制成音高变化柱状图吗？

教师示范图一格。

2.根据活动实验得出的数据，完成“音高变化柱状图”。

由小组根据实验得出的数据，对应尺子伸出桌面的长度，把音高达到的高度以下涂上颜色，制成柱状图。

3.完成后小组发言，自己小组是怎样涂的。

4.教师根据学生的完成情况给予评价或点拨。

五、交流小结：

通过伸出桌面的尺子长度和音高变化的记录表和柱状图，又加之刚才的检测，让学习小组讨论，尺子伸出桌面的长度和它发出声音的音高变化，以及尺子的音高与尺子振动快慢之间的关系。

学生展开讨论，交流，小组代表发言。（教师进行评价，适时点拨）

小结：尺子伸出桌面的长度会引起音高的变化：越长音高越低，越短音高越高。音高与物体振动快慢之间的关系：音高越高物体振动的越快，音高越低物休振动的越慢。

六、拓展创新。

用相同的方法，我们课后探索音量与物体振动大小之间的关系。

【板书设计】

                   4.探索尺子的音高变化。

伸出桌面长度 振动快慢   听到音高

                  越短   →   越快   →   越高

                  越长 → 越慢 → 越低 

【作业设计】