資源簡介

《聲音的高與低》教學設計
明確聲音的高低可以用音高來表示。物體振動得越快，發出的聲音就越高；物體振動得越慢，發出的聲音就越低。
理解音高與物體振動頻率之間的關系，掌握通過觀察物體振動快慢來判斷聲音高低的方法。
知道聲音的高低可以用音高來描述。物體振動得越快，發出的聲音越高；物體振動得越慢，發出的聲音越低。
學會用柱形圖的方法將實驗中收集到的信息進行處理和分析，發現事物的規律
引導學生理解聲音的高低與物體振動頻率之間的關系，掌握通過觀察物體振動快慢來判斷聲音高低的方法。
培養學生在實驗探究中進行有根據的推測和科學操作的能力，以及整理和分析數據的能力。
（一）情境導入
教師播放一段優美的音樂，展示不同樂器演奏出的高低不同的聲音。
音樂播放結束后，教師提問：“同學們，在剛才的音樂中，我們聽到了很多不同高低的聲音。你們有沒有注意到這些聲音是怎么產生的呢？為什么有些聲音高，有些聲音低呢？” 引導學生思考聲音的高與低的現象。
學生可能會回答：“聲音是由樂器振動產生的。”“不同的樂器發出的聲音高低不同。” 等。
教師進一步提問：“那么，聲音的高低到底是由什么決定的呢？我們怎樣才能知道聲音的高低呢？” 引發學生對聲音高低決定因素的思考。
教師揭示本節課的課題：聲音的高與低（板書）。
（二）知識鋪墊
教師引導學生回顧聲音的產生。
提問：“同學們，我們已經知道聲音是由物體振動產生的。誰能說一說物體是怎樣通過振動產生聲音的呢？”
學生回答：“物體在振動時，會引起周圍空氣的振動，從而產生聲音。”
教師進一步提問：“你們還知道聲音有哪些特性嗎？”
學生回答：“聲音有強弱、高低等特性。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，讓學生回憶起聲音的產生和特性。
教師介紹音高的概念。
提問：“我們知道聲音有高有低，那么用什么來表示聲音的高低呢？”
教師展示一些不同高低聲音的音頻片段，讓學生聽一聽并感受聲音的高低。
學生可能會回答：“可以用音高來表示聲音的高低。”
教師解釋：“聲音的高低可以用音高來表示。音高是描述聲音高低的一個物理量，通常用赫茲（Hz）來表示。物體振動得越快，發出的聲音就越高，音高也就越高；物體振動得越慢，發出的聲音就越低，音高也就越低。”
教師引導學生思考聲音的高低與物體振動的關系。
提問：“你們覺得聲音的高低和物體的振動有什么關系呢？”
教師展示一些物體振動的圖片和視頻，如琴弦的振動、鼓面的振動等，讓學生觀察并思考聲音的高低與物體振動的關系。
學生可能會回答：“物體振動得越快，聲音就越高；物體振動得越慢，聲音就越低。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并引導學生進一步思考如何通過實驗來驗證聲音的高低與物體振動的關系。
（三）實驗探究一：敲擊鋁片琴，使它發出高低不同的聲音
教師提出實驗任務。
教師對學生說：“我們已經知道了聲音的高低可以用音高來表示，現在我們來通過敲擊鋁片琴，觀察它發出的高低不同的聲音，看看能不能發現聲音的高低是由什么決定的。請每個小組的同學先敲擊鋁片琴上的鋁片，聽一聽鋁片琴發出的高低不同的聲音；然后仔細觀察鋁片琴上的鋁片，看看能不能發現高低不同的聲音是怎樣發出來的。”
教師強調實驗的要求，如要輕輕敲擊鋁片，不要用力過猛；要仔細觀察鋁片的長度、厚度等特征，不要只聽聲音等。
學生進行實驗。
學生分成小組，按照教師的要求進行實驗。教師巡視指導，及時解決學生在實驗過程中遇到的問題。
教師提醒學生要認真實驗，不要打鬧或開玩笑等。
小組交流和匯報。
學生在小組內交流自己的實驗結果，互相比較誰觀察得更仔細。教師可以讓學生說一說自己觀察到的鋁片琴發出高低不同聲音的特點，如聲音的高低與鋁片的長度、厚度有什么關系等。
各小組選派代表上臺，匯報本小組的實驗結果和分析。教師可以把各小組的結果寫在黑板上，進行比較和分析。
教師提問：“同學們，我們看了各小組的實驗結果，你們發現了什么？鋁片琴發出高低不同的聲音與鋁片的哪些特征有關呢？” 引導學生對實驗結果進行分析和討論。
學生可能會回答：“我們發現鋁片琴發出的聲音高低與鋁片的長度有關。鋁片越短，發出的聲音越高；鋁片越長，發出的聲音越低。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并引導學生進一步思考聲音的高低與物體振動的關系。
（四）實驗探究二：吹口琴，使它發出高低不同的聲音
教師提出實驗任務。
教師對學生說：“我們已經通過敲擊鋁片琴發現了聲音的高低與物體的長度有關，現在我們來吹口琴，觀察它發出的高低不同的聲音，看看能不能進一步驗證我們的發現。請每個小組的同學吹奏口琴，使它發出不同的聲音；然后打開口琴的外罩，觀察口琴的簧片，思考聲音的高低和簧片有什么關系。”
教師強調實驗的要求，如要輕輕吹奏口琴，不要用力過猛；要仔細觀察簧片的長度、厚度等特征，不要只聽聲音等。
學生進行實驗。
學生分成小組，按照教師的要求進行實驗。教師巡視指導，及時解決學生在實驗過程中遇到的問題。
教師提醒學生要認真實驗，不要打鬧或開玩笑等。
小組交流和匯報。
學生在小組內交流自己的實驗結果，互相比較誰觀察得更仔細。教師可以讓學生說一說自己觀察到的口琴發出高低不同聲音的特點，如聲音的高低與簧片的長度、厚度有什么關系等。
各小組選派代表上臺，匯報本小組的實驗結果和分析。教師可以把各小組的結果寫在黑板上，進行比較和分析。
教師提問：“同學們，我們看了各小組的實驗結果，你們發現了什么？口琴發出高低不同的聲音與簧片的哪些特征有關呢？” 引導學生對實驗結果進行分析和討論。
學生可能會回答：“我們發現口琴發出的聲音高低與簧片的長度有關。簧片越短，發出的聲音越高；簧片越長，發出的聲音越低。”
教師對學生的回答進行肯定和鼓勵，并引導學生進一步思考聲音的高低與物體振動的關系。
（五）實驗探究三：讓鋼尺發出高低不同的聲音
教師提出實驗任務。
教師對學生說：“我們已經通過敲擊鋁片琴和吹口琴發現了聲音的高低與物體的長度有關，現在我們來讓鋼尺發出高低不同的聲音，進一步驗證我們的發現。請同學們思考一下，我們是如何讓鋼尺發出聲音的？如果我們不斷地改變鋼尺伸出桌面的長度，它振動時發出聲音的音高會發生變化嗎？”
教師強調實驗的要求，如要先確定鋼尺伸出桌面的長度，依次可選擇為 5～6 厘米、10～11 厘米、15～16 厘米、20～21 厘米；要按照鋼尺振動長度的變化順序依次進行實驗，并確保能清晰地聽到四種高低不同的聲音；要反復實驗 3 次以上，觀察鋼尺振動的快慢變化；要將觀察到的現象記錄在《學生活動手冊》“鋼尺振動實驗記錄表” 中，可以選用 “高”“較高”“較低”“低” 等詞匯進行描述等。
學生進行預測。
學生分成小組，根據前面的實驗結果，預測鋼尺伸出桌面的長度和發出的聲音高低之間有什么關系，并說明預測的理由。教師巡視指導，參與學生的討論，了解學生的想法。
教師提醒學生要根據實驗現象進行有根據的預測，不要隨意猜測等。
學生進行實驗。
學生分成小組，按照教師的要求進行實驗。教師巡視指導，及時解決學生在實驗過程中遇到的問題。教師邊講解邊演示：把鋼尺的一部分伸出桌邊，可以用一本厚的硬皮書放在桌子上的那部分鋼尺上，再用力壓住書，然后撥動鋼尺，使其發出聲音。這個細節是本課實驗活動的關鍵，教師需要進行強調。因為只有這樣，學生研究的對象才可能是問題的本質。
教師提醒學生要認真實驗，不要打鬧或開玩笑等。
學生記錄數據。
學生在實驗過程中，要將觀察到的現象記錄在《學生活動手冊》“鋼尺振動實驗記錄表” 中，可以選用 “高”“較高”“較低”“低” 等詞匯進行描述，同時要仔細觀察鋼尺振動的快慢情況，并用適合描述的詞語記錄下來。教師巡視指導，檢查學生的記錄是否準確、完整。
教師提醒學生要如實記錄實驗數據，不要篡改或偽造數據等。
學生整理數據。
在實驗操作完成后，學生學習繪制《學生活動手冊》的 “音高變化柱形圖”。由每個小組根據實驗得出的數據，對應鋼尺伸出桌面的長度，把音高達到的高度以下涂上顏色，制成柱形圖。各小組還要對柱形圖進行討論，找出鋼尺伸出桌面的長度和它發出聲音的音高變化規律。柱形圖制作方法可以參考本課的 “活動手冊使用說明”。
教師巡視指導，參與學生的討論，幫助學生理解柱形圖的制作方法和意義。
教師提醒學生要認真整理數據，不要馬虎或粗心等。
（六）研討與交流
教師提出問題，讓學生進行小組討論。
問題一：引導學生對記錄的數據進行分析，讓學生從鋼尺的長度變化、發出聲音的高低與振動快慢（頻率）之間建立聯系。要求學生用數據或柱形圖來說明。
問題二：將三個實驗中物體發聲高低與振動幅度之間的關系建立普遍聯系，找出物體振動頻率與發聲高低之間的聯系。認識音高與振動頻率的關系。
問題三：將學到的知識應用于實踐，用知識解釋現象，實現科學應用。
學生小組討論，交流自己的觀點和想法。
學生分成小組，圍繞問題進行討論。教師可以給學生一些提示，如從實驗數據的分析、物體振動的原理、生活中的現象等方面進行思考和分析。
學生在討論過程中，可以將自己的想法記錄下來。教師巡視指導，參與學生的討論，了解學生的想法。
各小組選派代表上臺，匯報本小組的討論結果。

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