16. 声音的产生优质课教学设计

教学基本信息

课名

是否属于

地方课程或校本课程

学科

教材

教学设计参与人员

设计者

实施者

指导思想与理论依据

指导思想: 新版小学科学课程的基本理念之一：倡导探究式学习

小学科学课程倡导以探究式学习为主的多样化学习方式促进学生主动探究突出创设学习环境为学生提供更多自主选择的学习空间和充分的探究式学习机会。强调做中学和学中思，通过合作与探究，逐步培养学生提出科学问题的能力，收集和处理信息的能力，获取新知识的能力，分析问题和解决问题的能力以及交流与合作的能力等。发展学生的创造性、批判性思维和想象力。在本节课学生经历了收集并获取尺子、琴弦、音叉等材料产生声音的过程资料，并通过联想、推理等思维活动，层层推进建立声音是怎样产生的概念的过程。

理论依据: 本课的理论依据是布鲁纳的“脚手架”理论。“脚手架”理论是建构主义学习观的一个重要组成部分，在教学中找准学生的“最近发展区”并建立合适的“脚手架”可以促进学生的认知水平，而教师应该成为“脚手架”的设计者和呈现者。有了以上的指导思想与理论依据做基础，在本次教学活动前，对学生进行的前测，了解了学生的前概念。在教学活动中，学生要用拨、敲、压、吹等方法施加于物体，使物体产生声音，提升到敲、压、吹等方法施加于物体，会引发物体振动，从而产生声音。而如何让学生关注到声音产生的本质，教师要加以引导，并通过多种材料和活动帮助学生建立概念，达到“脚手架”的作用。

教学背景分析

姓名

吴井平

吴井平

单位

密云区大城子学校

密云区大城子学校

联系方式

15801109816 15801109816

小学科学

学段

中年级

年级

《声音的产生》

否

四年授课日期

2017年12月

级

书名：《科学》

出版社：首都师范大学出版社

出版日期：

2011年6月

教学内容：

本课属于“物质世界”里的“能量”中的“声音因物体振动而产生，通过物质传播”，课标中的具体要求是：声音因物体振动而产生；活动建议是：了解声音的高低、强弱与物体振动的关系。

在新课标中本课所属位置及概念: 领域

物质世界领域

主题

6.机械能、声、光、热、电、磁是能量的不同表现形式

核心概念

能量

主要概念

声音是能量的一种形式

分解概念

6.1声音因物体振动而产生，通过物质传播

从整套教材中的位置与作用来看，本课为首师大版《科学》第3册《声与生活》单元《声音的产生》一课的内容。作为起始课，本节课学生的概念掌握情况直接影响后面《声音的传播》、《声音的变化》和《噪声与防治》三课的概念建立。本课让学生理解振动概念尤为重要，振动概念的深入理解会为学生以后建立核心概念能量打下坚实的基础。

学生情况：

1.思维发展阶段: 小学四年级是思维发展的第四个飞跃期，思维由形象思维逐步过度到抽象思维。此时，尽管学生的逻辑和抽象思维能力开始增强，归类、对比、推理等能力开始增强，但是抽象逻辑思维在很大程度上，仍然是直接与感性经验相联系，有很大一部分是具体形象性。儿童常常孤立地看待个别事实或现象，他们可以正确地解释个别事实或现象，却常常不能提高到概括水平，即提高到用归纳推理来确定一般规律和定理。所以本节课在学生建立概念的过程中,同样要让学生经历从典型材料到非典型材料的收集、整理过程，同时材料的层次性以及材料呈现的时机推动学生归纳推理、类比思维的发展。

2.学生前概念

课前学生对于声音并不陌生，然而对四年级不同班级学生的课前调查发现，绝大部分学生对于声音的产生的前概念在给予物体施加力量上，例如：人走路、说话乐器等，而恰恰缺少了对于声音产生的本质理解。

前测题如下：

1．

关于声音你已经知道了哪些知识？

2．

关于声音你还想知道什么？

学生前测1 学生前测2

教学方式：

以探究为主的教学方式。

首先通过如何让尺子和琴弦分别发声的问题，创设情境，引发学生实验观察；

其次引导学生发现典型物体发声时在振动，振动停止声音停止；

在此基础上，引导学生对声音的产生进行猜想；

然后探究非典型物体产生的声音由物体振动形成，归纳固体状态的物体产生的声音本质原因是物体振动；

探究气体和液体状态物质产生声音的原因；

最后进行概念的应用。

教学手段：

通过实物展台、PPT课件、黑板、实验材料等帮助学生建构概念。

技术准备：

1.分组材料：

托盘、琴弦、尺子、橡皮管、音叉、鼓、鼓槌、长颈瓶、泡沫、乒乓球、米粒、记录单等；

2.演示材料：

托盘、音叉、鼓、烧杯、水、弦乐和管乐的图片和相关视频。

教学目标(内容框架) 科学知识：学生通过各种物体振动发声的实验探究，证实声音是由物体振动产生的。

科学探究：学生通过做物体振动发声的实验，提高学生认真观察和归纳概括实验事实的能力。

科学态度：学生在探究活动中激发继续研究声音相关知识的兴趣。

教学重点：观察尺子、琴弦等物体发声时在振动。

教学难点：归纳概括物体发声由物体振动产生。

教学流程示意(可选项)

集中话题，调动学生已有概

念，让尺子和琴弦分别产生声音

固体发声时在振动

液体和气体发声时

在振动

教学过程(文字描述)

通过学生利用尺子和琴弦发声的活动，引发学生观察到尺子和琴弦发声时在动

典型物体发声由振动产生

细致观察琴弦和尺子在发声前、发声时和停止发生后的变化，引出概念——振动

推想声音是如何产生的

联想生活中哪些物体发声前、发声时和停止发生后和琴弦、尺子一样（引出各种弦乐）

非典型物体发声由振动产生

观察音叉发声并想方法证明，音叉发声时在振动

鼓等其他物体发声时在振动

归纳概括固体状态物体发声由物体振动产生

利用碎泡沫观察空气发声时在振动，并介绍多种管乐发声时在振动，归纳气体发声在振动

概念应用

通过让音叉、镲迅速停止发声的活动，评价学生对概念的掌握情况

联想生活中的水并观看钱塘江大潮的视频归纳液体在发声时在振动

课前三分钟：葫芦丝的秘密

一、

集中话题，引入新课 4分钟

1.听说咱班有几位同学刚刚开始学习演奏琵琶，请一位同学弹一小段。

教师评价。

2.出示琴弦和尺子提问：你能想办法让它们分别产生声音吗？

请以小组为单位，尝试用尽可能多的方法分别让琴弦和尺子发声。

3.教师组织学生活动并汇报

预设：琴弦可能会想到拨、弹、拉等方法；

尺子可能会想到弹、敲、压等方法；

如果学生不能说到压尺子的方法，教师演示。

教师板书学生的方法

教学意图：

1.激发学生兴趣，让学生观察到尺子和琴弦在产生声音的时候会动；

2.让学生提取尺子和琴弦发声的个别现象，为后面的归纳概括做准备。

3.让学生从简单的任务入手，对问题有把握，增加自信。

4.提问：同学们用弹、敲、拉、压等方法能让琴弦和尺子产生声音，今天我们就来研究声音的产生。

教师板书：声音的产生

二、固体发声由振动产生

（一）观察典型固体发声时的现象 15分钟

1.为什么拨、弹、敲物体就会发出声音呢？

预设：

1.学生会说拨、弹、敲物体会动。

2.学生会说到力量。

教师出示尺子，将尺子向下压不放手，问：给尺子施加力量了，它怎么没发出声音呢？引发学生聚焦到物体在动。

3.学生不知道说什么。

策略：

教师继续提问：物体在发声前、发声时和停止发声后，会发生怎样的变化呢？

教师继续提问：拨、弹、敲之后，我们听到了琴弦和尺子的声音，你看到琴弦和尺子有什么变化吗？

教学意图：引导学生意识到物体发声时在动，进一步细致观察。

2.谈话：琴弦和尺子发声时在动吗？是怎样动呢？发声前怎样呢？停止发声后又怎样呢？我们边听边看，到底有什么样的变化呢。为了方便观看，我们将琴弦套在塑料盒上，然后用手拨动琴弦观察。用手把尺子固定在桌子上，用另一只手压尺子，注意将尺子压紧，观察现象。（教师分别演

示琴弦和尺子的操作方法）

要求：两人一组，仔细听和看琴弦、尺子在发声前、发声时和停止发声后的现象。将观察到的现象用画图和文字的方式记录在记录单上。

提示：1.琴弦：用手轻轻拨一下琴弦后，安静观察，直到声音停止。

2.尺子：用手轻压尺子后放手，安静观察直到声音停止。

琴弦

发声前

发声时

停止发声后

尺子

教学意图：

1.通过观察，收集有结构的信息。

2.规范实验操作。 3.教师组织学生实验做并汇报。

预设：学生会说琴弦发声时摆动、摇晃等。

学生会说尺子发声时会摆动、摇晃等。

引导学生说说弦乐器和尺子是如何运动的。

教学意图：让学生更加清晰的理解振动这种运动方式。

4.教师板书

教学意图：再次整理实验现象，深入分析和比较。

5.提问：琴弦和尺子在发声前、发声时和停止发声后哪些地方是相同的？

预设：学生说尺子和琴弦在发声前和停止发声后都是静止不动的，在发声时都在动（可以使晃动、抖动等）。

6．教师让学生模拟看到的运动方式，并讲解像这样的运动叫振动。

板书：振动

我们观察一下长橡皮管发声时的情况。

学生汇报观察到的现象，并板书记录。

教学意图：利用长橡皮管来演示橡皮管发声时的振动。放大实验现象，帮学生认识理解橡皮管发声也是由振动引起的，进一步认识振动现象。

7.谈话：我们通过实验发现，琴弦、尺子和橡皮管在不发声时都是静止不动的，在发声时都在振动。想一想：生活中还有没有其他物体像琴弦、尺子和橡皮管那样，产生声音时要振动呢？

预设：学生会说到吉他、古筝等弦乐以及其他物体。

教师播放视频：吉他、古筝等物体发声。

教学意图：

1.学生通过联想已有经验和知识，类比和琴弦、尺子发声时相似的现象，发展类比思维。

2.了解常见弦乐发声的方法。因为在课标中指出:小学阶段科学概念的建构强调从学生熟悉的日常生活实际出发，探究活动尽量与生活中的实际应用相联系。

8.小结：我们已经知道尺子产生声音时要振动、琴弦产生声音时振动、橡皮管产生声音时振动，吉他、古筝等物体产生声音时也要振动。

教学意图：整理经验材料即整理典型材料（发声持续、振幅明显）的实验现象。

（二）推想声音是如何产生的 1分钟

1.谈话：由此你推想到什么呢？

预设：学生会说声音是由物体振动产生的。

如果学生不能说，提问：你认为物体产生声音时会怎样呢？

教学意图：培养学生的推理、归纳概括的能力。

（三）实验证明像音叉这样的物体在发声时振动 14分钟

1.出示音叉并介绍音叉，教师敲击音叉，提问，听到声音了吗？

预设：学生会说听到了。

那你看到它振动了吗？

预设：可能有的同学说看到了，有的同学说没看到。

教学意图：

1.呈现非典型实验材料（发声持续、振幅不明显），体现材料层次性；

2.引发学生归纳、推想后的认知冲突，材料呈现适时、必要。

2.发给每个组一个音叉，让学生想办法证明音叉在产生声音时是否在振动。

学生小组活动。

3.组织学生小组汇报

预设：学生可能会说音叉在振动，也可能说感觉晃动。学生可能会想到用手摸，感觉音叉在振动；可能会想到用乒乓球证明；可能会想到用鼓锤证明……

学生在汇报时教师引导利用现象证明音叉在振动。

教学意图：

使学生意识到在遇到不容易观察的现象时，可以借助其他材料帮助我们观看。

4.教师演示用水证明音叉在振动。

5.小结：音叉在发声时振动不明显，我们可以用手感觉到振动，用乒乓球证明音叉在振动，利用水证明音叉在振动。

6.教师敲击鼓面，提问：敲鼓时，鼓面会振动吗？怎么才能看到呢？

预设：学生会说用乒乓球，用轻小物体等。

教师演示用小球证明鼓面在振动。

教学意图：强化用其他材料证明物体振动的方法

7.小结：琴弦、尺子、橡皮管、音叉都是固体的，我们观察了这么多固体发声时要振动的现象，可以证明：声音是由物体振动产生的这个猜想吗？

8.谈话：还不能，因为这些物体都是固体的，生活中还有气体和液体状态的物质呢？

三、气体和液体发声由振动产生 6分钟

（一）气体发声由振动产生

1.我们来看看空气发声时的现象。演示：吹烧瓶发出声音。空气看不到，我们怎样证明它在振动呢？

借助其它物体来观察。如：瓶中的小球或塑料条。

锥形瓶里的空气发声时在振动。

板书：空气

2.空气发声也要振动，根据这样的原理制成的乐器有很多，例如：笛子、大号、小号等管乐都是利用空气振动发声的。

教学意图：了解常见管乐发声的方法

（二）液体发声由振动产生

1. 请说一说，生活中有哪些液体发声的现象？学生汇报。

2.演示：将橡皮丢进水中发声时，水面发生了什么现象？（水面振动）

3. 我们来看看钱塘江大潮是的情境。

观看钱塘江大潮的视频。

以上的现象说明了什么？液体的水等发声时也要振动。

板书：水

四、归纳概括

1.谈话：现在我们再来看一看固体、液体、气体发声都是由物体的振动产生的。大量的事实可以说明，声音是由物体（振动）产生的。

教师板书：声音是由物体振动产生的

那么，拉、敲、击打、摩擦、碰、吹，做这些事情的目的是为了什么呢？

预设：目的是让物体产生振动

教学意图：再次帮助学生强化梳理概念

五、迁移应用

今天这节课知道，声音是由物体振动产生的。提问:你能迅速地让音叉和镲等物体停止发声吗？

板书设计

学习效果评价设计

评价方式

过程性评价。教学过程中，教师关注学生的主动参与程度和合作交流意识，及时发现问题并给予鼓励、强化和指导，同时观察学生的表现。例如，在学生探究实验的过程中教师充分的参与到学生的过程中，并在适当的时候发表自己的观点和看法；及时发现学生实验中的亮点并给予充分的肯定，在学生实验出现问题的时候给予适当的帮助；通过小组合作学习的方式为每个学生创造机会进行展示，关注学生的思维发展，激发他们的自信心。

评价量规

概念

水平1 学生能够知道振动这种运动方式

水平2 学生能够知道固体状态物体振动产生声音

水平3 学生能够知道声音由物体振动产生

水平4 学生能够运用概念解决实际问题

能力

水平1 学生能够清晰、详细观察尺子、琴弦等典型材料发声时在振动，并通过联想生活经验，比较、分析，推想声音由物体振动产生

水平2 学生能够利用音叉、橡皮管、空气、水等非典型材料实验证明发声需要振动

水平3 学生能够归纳推理出声音由物体振动产生

态度

水平1 学生在学习过程中不能与同学进行合作，学习兴趣不高。

水平2 学生在学习过程中能与同学合作，学习兴趣较为浓厚。 水平3 学生在学习过程中能主动与同学合作，认真听取并虚心接受同伴的建议，学习趣浓厚。

本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点(300-500字数) 1.

学生的探究活动要有深度

在本课探究活动中，针对“声音是由物体振动产生”这一科学概念的建构，大家会关注到固体、液体、气体三种类型的物体材料，但是往往探究活动不够深入。还有的教学设计仅仅研究一种材料或一类材料的振动，尽管探究很足，但对四年级学生思维发展的训练和指导不够深入，如：学生的归纳概括、类比推理等思维活动不能得到很好的提升。本课把固体状态的物体振动产生声音作为探究的重点，从固体材料出发，进行实验分析，建构振动的概念，从而归纳、概括出固体发声是由物体振动产生的。再利用液体、气体进行实验并分析，不完全归纳、概括出声音是由物体振动产生的，使得探究活动深入展开，更有深度。

2．材料的结构性推进学生思维

本教学设计特别关注了材料的选择和呈现的时机。本课材料的选择与呈现，从学生的思维特点出发，既关注学生正确地解释个别事实或现象，又层层深入，为归纳概括打基础。琴弦和尺子、橡皮管在发声时振幅明显且发声持续，作为最典型的材料,在第一次探究活动中呈现。这与学生现阶段思维特点紧密联系：他们能正确地解释个别事实或现象，却常常不能提高到概括水平。对橡皮管振动的观察，实际上是放大了实验现象，巩固了振动的概念。音叉、鼓在发声时振幅不明显但发声持续，作为第一类非典型的材料，在第二次探究活动中呈现，引起学生的认知冲突，推进概念的建构。鼓在发声时振幅不明显且发声不持续，作为第二类非典型的材料，在第三次探究活动中呈现，实现了归纳推理的逻辑论证。基于以上活动，材料的选取和呈现时机使学生的探究活动层层推进，为建构概念搭建了脚手架。

3.科学探究活动穿越学科

本课材料的选择与利用紧密联系各种乐器，从学生喜欢的乐器入手组织探究实验，学生研究兴趣浓厚。在研究液体的水振动产生声音时，联系语文学科钱塘江大潮的视频资料，激发学生主动进

行思维活动，建构知识。在科学学习的过程中，每一个学科都不是孤立的，学科间的穿越能够有效的促进学生建构知识，提升思维能力。

附件：

《声音的产生》实验记录单

班级：

姓名：

物体

琴弦

发声前

发声时

停止发声后

尺子