《聲音》單元教材分析和教學建議

王慶志

我們生活在一個充滿聲音的世界里。學生看不到它，也摸不到它，卻總能感受到它的存在，并對它充滿好奇。聲音是怎樣產生的？我們為什么能聽到聲音？聲音為什么有的高、有的低、有的強、有的弱？聲音的高與低、強與弱是怎么變化的？我們能控制聲音嗎？《聲音》單元共有8課，里面的一系列活動可以幫助學生找到上述問題的答案，增強他們探索更多未知世界的能力。

《聲音》單元的核心概念是“聲音因物體振動而產生”，這是認識聲音的傳播和聲音其他屬性的基礎，應讓學生掌握的科學概念有：聲音因物體振動而產生;聲音可以在氣體、液體和固體中向各個方向傳播;聲音的高低、強弱與物體振動的幅度和頻率有關。

通過《聲音》單元的學習，學生不僅能找到他們關于聲音問題的答案，而且會為自己的不斷進步感到驕傲。隨著學生用不同的裝置做實驗，并發現聽到的聲音和觀察到的現象之間的關系，他們對聲音的理解會不斷加深，科學探究的能力得到提高。用語言描述發現，同時配以簡單的圖表，進行歸納和分析，可以進一步提升學生進行科學解釋的能力。

《聽聽聲音》教學建議

1.聽聽周圍的聲音

教師首先強調從這節課開始，研究關于聲音的問題，在研究聲音的過程中，大家務必要保持教室的安靜。

接下來請學生一起來聽周圍的聲音，邊聽邊想：你聽到的是什么聲音？這個聲音是怎么發出來的？你能把這個聲音用語言描述出來嗎？教師出示描寫聲音的科學詞匯，如強、弱、高、低、悅耳、刺耳等，并告訴學生：在你描述聲音的時候，這些詞語可能會對你有所幫助，然后給學生時間去傾聽和思考。

教師將標題為“我聽到的聲音”的班級記錄表出示在黑板上，并引導學生進行如下活動：先說說你聽到的是什么聲音，然后說一說這個聲音是怎么發出來的，再交流你聽到的聲音。教師將學生的交流內容匯總在班級記錄表中。

在記錄完學生聽到的聲音后，教師提示學生：我們聽到的這些聲音區分出哪些是動物發出的聲音？哪些是自然界的聲音？哪些是人類生產生活發出的聲音？讓學生將聲音進行簡單分類。

為了讓學生聽到的聲音更加豐富，教師可以課前準備一段包含了多種聲音的音頻資料，在教學時播放給學生聽。

2.回憶有關聲音的知識和相關問題

教師小結并提出進一步的活動要求：無論在什么時候，什么地點，我們總能聽到各種各樣的聲音，聲音對我們來說是再熟悉不過的了?；貞浺幌履阒赖挠嘘P聲音的知識和關于聲音你還想知道哪些問題，將其記錄在《學生活動手冊》中，然后可以把你的記錄和同組的同學進行交流。

當學生完成記錄并與同組的同學進行簡單交流之后，教師分別出示標題為“我已經知道的聲音知識”和“我還想知道的聲音知識”的班級記錄表。組織學生匯報，教師將學生知道的關于聲音的知識和問題分別記錄下來。

3.聽一段簡單的樂曲，感受樂曲中音符的高低變化

教師準備的樂曲不一定就是教科書上的《閃爍的小星星》，但一定是學生比較熟悉，并能跟著哼唱的樂曲。

教師播放樂曲的同時，可以出示曲譜，學生邊聽、邊唱，在看到了歌詞的同時，也會注意到樂譜上的音符。

接下來讓學生把樂譜中的音符唱一遍，唱的同時，用手勢來比畫出音符的高低（手掌向下向前伸出，隨著音符的高低上下移動）。

《物體怎樣發出聲音》教學建議

當觀察一個發聲物體時，我們常常看不到這個物體的振動。本課通過引導學生觀察多個物體發聲時的狀態，為他們提供觀察發聲物體振動的機會。

1.聚焦

教師通過聚焦問題展開本課的教學：我們不時地聽到各種聲音，我們自己也能發出多種不同的聲音。這些聲音是怎樣產生的？教師通過“頭腦風暴”來了解學生對聲音是怎樣產生的原有認識，并將學生的觀點記錄在“班級記錄表”或黑板上。

2.探索

活動1：把一根皮筋的兩端固定下來，并用它來研究皮筋是怎樣發出聲音的。

教師出示該實驗裝置，然后和學生一起討論使它發出聲音的方法，讓學生把可能的方法盡可能多地說出來，想出多種方法去嘗試是非常關鍵的。

然后教師給每組發實驗裝置，讓學生用不同方法（拉伸、按壓、揉搓……）來嘗試，并反復比較。教師指導學生將皮筋發聲時的現象用文字或示意圖的方法記錄在《學生活動手冊》上，告訴他們振動就是物體的往復運動，讓他們對振動這一概念形成形象的、初步的認識。

活動2：繼續觀察幾種正在發聲的物體，看看它們是怎樣發出聲音的。

首先，教師出示鋼尺、鼓和音叉，按教材的提示依次演示它們的發聲方法，并適當提示：不但可以用眼睛觀察，還可以用手輕輕觸碰正在發聲的物體，并把觀察到的現象或觸碰的感受記錄在《學生活動手冊》中，寫出觀察后的想法。

然后，學生分組按照教師的演示或教材上的方法提示，用不同方法讓各種物體發出聲音，并反復多次地嘗試和觀察，觀察每種物體發聲時的現象，逐個記錄下來。

當學生完成上面的活動并進行記錄后，可以引導他們把實驗中觀察到的現象和由此產生的想法在小組內進行交流。

3.研討

問題1：聲音是怎樣產生的？有哪些證據可以支持你的想法？

學生闡述自己的想法并提供證據，教師提示其他學生補充、質疑或提出不同的想法及證據，并可當場演示。學生的結論和證據往往比較單一，因此，教師可以通過追問的方式來拓展學生的思路，讓他們從多個角度認識事物。比如教師可以追問：物體停止振動后，還會發出聲音嗎？讓學生知道可以從正反兩個方面去認識事物。

問題2：猜一猜，吹豎笛的時候是什么在振動？

教師用豎笛吹一首簡單的曲子或者讓學生觀看一段豎笛演奏的視頻后提問：猜測一下，吹奏豎笛時，是什么在振動呢？也可以讓學生吹一吹豎笛，親自感受后再進行猜測。這里涉及空氣動力學和氣壓的變化，學生能感受到是吹豎笛時空氣在豎笛管內產生振動就可以了，不必深究原理。

4.拓展

教師可以引導學生做下面的活動：我們每個人的身上就有一個非常敏感、可以產生振動發出聲音的器官，猜猜它在哪兒？然后引導學生閱讀教科書上的資料，匯報收獲，從而豐富他們的知識，激發他們的閱讀興趣。

《聲音是怎樣傳播的》教學建議

學生雖然已經觀察到物體發聲時產生的振動，但很難理解聲音的振動能穿過物體（氣體、固體、液體）傳到耳朵里。他們只有親自體驗隔著物體會聽到聲音，將中間的物質去掉就聽不到聲音，才能體會到聲音是要靠物質傳播的。這種認識和體會是在觀察、分析、對比中逐漸建立起來的，是在不斷實驗、觀察、收集證據、分析總結中建立起來的。

1.聚焦

教師出示上節課在研究“物體怎樣發出聲音的”時用過的小鼓，敲擊小鼓發出聲音。提問：你們都聽到剛才小鼓發出的聲音嗎？鼓聲是怎樣到達你耳朵里的？教師讓學生思考鼓聲傳到耳朵的傳播路徑，然后開展全班討論，并讓他們對自己的觀點進行解釋。

2.探索

活動1：證明空氣傳播聲音。

先讓學生說一說小鬧鐘的聲音是怎樣傳到耳朵里的，這個路徑是：鬧鈴→玻璃罩內空氣→玻璃罩→玻璃罩外空氣→耳朵。然后用“如果……就……”的句式引導學生猜想這個聲音的傳播路徑中，缺少了其中的某一個媒介對我們聽到鈴聲會有什么影響。接下來，教師打開抽氣機，學生傾聽聲音的變化。學生將聽到的情況匯報后，教師要引導他們思考聲音變化的原因是什么，并進一步引導他們猜想：玻璃罩中的空氣全部被抽出后，我們聽到的聲音又會有什么變化，你們認為聲音在空氣中傳播是事實嗎？這是一個演示活動，不具備演示條件的可以用視頻代替。

活動2：證明聲音在固體中傳播。

聲音可以通過氣體傳播，那么聲音可以通過固體傳播嗎？教師向學生講解實驗方法：把耳朵貼在桌子的一端，聽一聽另一個同學在桌子的另一端輕輕抓撓桌面的聲音，再把耳朵離開桌面聽一聽，比較聽到的聲音有什么不同？你認為聲音能通過桌面傳到你的耳朵里嗎？教師讓學生闡述理由，確認桌面可以傳播聲音，并且傳播聲音的能力要比空氣強。

活動3：證明聲音可以在液體中傳播，感受聲波。

一名同學將耳朵緊貼水槽外壁，另一名同學將擊打后的音叉慢慢浸入水槽的水中，觀察水面的變化。重復上面的實驗，并提問：聽得到音叉的聲音嗎？讓學生思考聲音的傳播路徑，然后和小組同學討論一下：水是怎樣傳播聲音的？

活動1應在教師引導和演示、討論中完成。活動2和活動3可以同時完成，教師提示學生寫出聲音的傳播路徑，并完成《學生活動手冊》記錄單。

3.研討

當學生完成以上探索活動后，教師提出問題：聲音是怎樣從一個地方到達另一個地方的？聲音在傳播的過程中借助了什么物質？對以上問題的討論，學生會通過音叉振動引起水面的波動，對聲音在水中的傳播有比較形象的了解，但對于抓撓桌面引起桌面振動，并讓振動傳到桌面的另一側，以及聲音如何引起空氣振動的理解有一定困難。教師不必要求學生將這些都能準確地說出，在后面“土電話”活動和下一課“耳膜”模擬實驗時，學生會進一步觀察和感受。

討論結束后，教師小結聲音的傳播方式：聲音以波的形式傳播，通過各種物質，從一個地方傳播到另外一個地方。聲音可以在氣體、液體和固體中傳播。

當學生對聲音需要通過物質才能傳播有了一定的認識后，讓他們解釋為什么宇航員在太空中工作時，要借助電子通信設備才能進行溝通，就比較容易了。

4.拓展

出示“土電話”，指導學生玩“土電話”時，須特別強調說話人聲音的大小應以聽話人不能直接聽到為宜;連接兩個“話筒”的線應拉緊。為了觀察方便，可以在連接線中間系上些輕小的物體，如下垂的小短線等。

然后組織討論：紙杯里聽到的聲音是怎樣傳播的，理清傳播路徑。

教師必須明白：玩不是目的，玩要有要求、有目的、有收獲。

《我們是怎樣聽到聲音的》教學建議

在本課中，學生要用一塊很薄的氣球皮、一個塑料杯口制作鼓膜模型，通過觀察氣球皮的振動，探索鼓膜的作用以及人的耳朵是如何工作的。

1.聚焦

聲音通過空氣傳播到我們的耳朵中，教師追問：耳朵為什么能聽到聲音？耳朵是怎樣使我們聽到聲音的？聚焦本課的研究問題，開展全班討論，了解學生的原有認識。

2.探索

活動1：了解耳的結構。

首先，教師可以出示“耳朵的結構”的掛圖或模型，利用掛圖或模型向學生介紹耳朵的結構后，讓學生推測耳朵各部分的功能，以及它們在幫助我們聽到聲音的過程中起到的作用。同時提示學生閱讀教材提供的關于耳朵的更多認識。

然后，教師提出問題：你知道耳朵是由哪些部分構成的嗎？你對它們的作用是怎樣預測的？引導學生了解耳朵的結構，對耳朵各部分功能進行預測，并詢問預測理由。

活動2：了解耳郭的作用。

學生兩人一組，一個同學用紙卷成喇叭形，放在自己的耳朵上，另一個在喇叭旁邊發出微弱的聲音。不用紙喇叭，再聽一聽同樣的聲響，比較兩次聽到的有什么不同？然后兩個同學交換角色再次實驗，還可以嘗試改變紙喇叭的大小來實驗。

活動3：觀察比較鼓膜的振動。

教師指出：我們無法用真實的鼓膜來研究，但可以利用一些材料，制作一個“鼓膜模型”來研究鼓膜的作用。

在講解制作方法時，教師應提示學生，盡量將氣球皮繃緊，因為鼓膜就是很薄的、有彈性的一層膜。在指導學生觀察聲音是怎樣使氣球皮振動的時候，為了觀察方便，可先在氣球皮上放少量細沙或鹽。

接下來指導學生，讓音叉（或其他發聲物）與氣球皮的距離保持不變，用不同的力使音叉（或其他發聲物）發出強弱不同的聲音，觀察氣球皮的振動有什么不同。要求學生將觀察到的現象記錄在《學生活動手冊》中。

3.研討

根據學生對耳朵的結構圖或模型的觀察和上面的兩個探究活動，展開研討：同學們對耳朵的結構和功能有了哪些新的認識？

學生在研討的過程中會結合觀察實驗說出他們對耳郭和耳膜作用的理解。對于耳蝸、耳神經等的作用，教師可以直接告訴學生。

了解聽診器的工作原理時，教師可以先讓學生觀察一下聽診器，特別是聽診器頭的薄膜結構，理解這樣的結構對于幫助聽診器收集聲音時所起的作用，再去理解膠管和聽筒在聲音傳播上起到的作用。

《聲音的強與弱》教學建議

聲音的強弱是聲音的一個重要屬性。在本課的探究活動中，學生將用不同的力度撥動鋼尺和皮筋、敲擊鼓面，探索影響物體發出強弱不同聲音的本質。

1.聚焦

教師可以通過一個感受音量的小游戲來引導學生關注聲音的大小，感受其變化：播放一段聲音，用音量控制鈕不斷改變音量的大小。學生伸出手臂，聽到比較弱的聲音時，放低手臂;聲音變得強的時候，抬高手臂。

教師指出：聲音大小的不同也稱為聲音的強弱不同，聲音的強弱可以用音量來描述。然后提出本課的聚焦問題（聲音的強弱是怎么形成的呢），組織全班討論。

2.探索

教師引導學生閱讀教材，明確活動1、2和3的實驗方法和要求。

活動1：按照教材圖示的樣子，將一把鋼尺的一端伸出桌面，伸出的長度大約是尺子的一半。用一只手將桌面上鋼尺的一端緊壓在桌面上，用另一只手撥動伸出桌面的尺子。先輕輕撥動鋼尺，聽聽鋼尺發出的聲音，并觀察鋼尺的振動情況。再用力撥動鋼尺，重復實驗、觀察，嘗試著發現所聽到的聲音和鋼尺振動幅度之間有什么聯系。

分別讓不同的物體發出強弱不同的聲音，把觀察到的現象用文字或示意圖記錄在表格內。畫一條直線，圍繞一個點（桌面上的按壓點），上下擺動的不同角度表示不同的振動幅度。

活動2：用不同力度撥動皮筋，觀察皮筋發出聲音的大小和振動幅度的關系，并把觀察到的現象記錄在表格中。

活動3：用不同的力度敲擊鼓面，觀察鼓面發出強弱不同的聲音時，鼓面的振動幅度有什么變化。將觀察到的現象記錄在表格中。用鼓槌敲擊鼓面時的力度一定要輕，慢慢增加敲擊的力度，要適可而止，否則會影響觀察效果。可以在鼓面上放幾粒黃豆，用不同力度敲擊鼓面時，通過觀察鼓面上黃豆跳動的幅度來感受鼓面振動幅度的大小。

學生基本完成實驗和記錄后，教師引導他們思考：物體發出的聲音的強弱與什么有關？把你的發現和同組同學進行交流。

3.研討

教師要讓學生著重解釋“振幅”這一概念，下一課他們將用到“振動頻率”概念，兩者的區別將是學生理解的關鍵。在充分理解的基礎上，師生共同總結音量與物體振動幅度的關系。

舉出聲音的強弱與物體的振幅有關的例子時，學生很容易將某物體發出聲音的強弱與它振動的幅度聯系起來。音叉發出聲音的大小對懸掛小泡沫球擺動幅度的影響這個實驗，不但可以幫助學生理解聲音強弱與物體振幅的關系，還可以幫助他們理解強弱不同的聲音通過傳播媒介傳到我們耳朵時的不同。有條件的可以進行現場演示，也可以播放視頻資料，然后讓學生談談觀察后的收獲。

《聲音的高與低》教學建議

通過前幾課學習，學生能夠將聽到的聲音與物體的振動聯系起來。在本課中，學生將探索聲音的另一個重要屬性——音高，發現物體在發出高低不同的聲音時，振動的快慢和所發出聲音高低之間的關系，揭開音高的秘密。

1.聚焦

上課伊始，教師告訴學生：當老師吹響豎笛的時候，如果你覺得聽到的聲音比較高時，就把手臂抬高;當你聽到的聲音較低時，就把手臂放低。通過這一活動，讓學生初步感受聲音的高低。接著提問：高低不同的聲音是怎樣產生的？了解學生對物體怎樣發出高低不同的聲音的原有認識。

2.探索

先完成活動1和活動2，讓活動1和活動2中獲取的信息，為預測“鋼尺伸出桌面的長度與發出聲音的高低有什么關系”做鋪墊。

活動1：敲擊鋁片琴，使它發出高低不同的聲音。

教師給每個小組發一個鋁片琴，讓學生敲擊鋁片琴上的鋁片。學生反復敲擊不同位置的鋁片，邊敲擊、邊傾聽、邊觀察：什么樣的鋁片發出的聲音高？什么樣的鋁片發出的聲音低？

活動2：吹口琴，使它發出高低不同的聲音。

教師發給每組一個口琴，吹奏口琴，使它發出高低不同的聲音。用小螺絲刀打開口琴的外罩，觀察口琴里面的簧片，看看聲音的高低和簧片有什么關系?？谇俚幕善幌皲X片琴那么容易觀察，學生可以打開外罩后邊吹邊觀察，并將不同的簧片進行對比。注意，學生在吹口琴前，要先用酒精棉對口琴消毒。

學生完成上面兩個實驗后，教師提問：通過對前面兩個實驗現象的觀察，你有沒有發現什么樣的物體發出的聲音高？什么樣的物體發出的聲音低？

活動3：讓鋼尺發出高低不同的聲音。

教師提出本課研究的核心問題：如果我們不斷地改變尺子伸出桌面的長度，它振動時發出聲音的音高會發生什么變化呢？

（1）預測

先讓學生預測鋼尺伸出桌面的長度和發出聲音的高低有什么關系，說出預測的理由。希望學生能將之前發現的鋁板琴的鋁片、口琴的簧片與所發聲音的高低之間的聯系遷移到預測中。

（2）實驗并記錄、分析數據

不斷改變鋼尺伸出桌面的長度，觀察尺子發出的聲音有什么樣的變化，尺子振動的快慢又有什么樣的變化。

本實驗的注意事項：要按照尺子振動部分長度的變化順序依次進行實驗，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。為確保能夠清楚地聽到聲音的變化和觀察到尺子振動頻率的變化，每一個長度應實驗3次以上。還要將觀察到的現象記錄在《學生活動手冊》中，聲音的高低可選用“高”“較高”“較低”“低”進行描述并記錄。

實驗時要注意，盡量用相同的力度去撥動鋼尺，區分尺子敲擊桌面發出的聲音和尺子引起周圍空氣振動發出的聲音。教師應邊演示邊強調：將尺子的一部分露出桌邊，用一本厚的硬皮書壓在桌子上的那部分尺子上，再用力壓住書，然后撥動尺子，使其發出聲音。

（3）整理數據

實驗結束后，學生根據《學生活動手冊》中已完成的記錄表，參考教材中的圖示，完成本次實驗結果的柱狀圖。各小組還要對柱狀圖進行討論，找出尺子伸出桌面的長度和它發出聲音的音高變化規律。

3.研討

引導學生對記錄數據進行分析，讓他們在鋼尺的長度變化、發出聲音的高低與振動快慢之間建立聯系，引導他們用數據或柱狀圖來說明。

將3個實驗中物體發聲的高低與振動幅度之間的關系建立聯系，找出物體振動頻率與發聲高低之間的聯系，從而認識音高與振動頻率的關系。

用學到的知識解釋現象，學以致用。

《讓弦發出高低不同的聲音》教學建議

通過前一課的學習，學生已經初步將物體振動的快慢和聲音的高低之間建立了聯系。弦樂器是通過弦的長短、粗細、松緊等的變化，改變振動頻率，發出高低不同的聲音，是幫助學生認識音高的好工具。本課將讓弦樂器的弦發出高低不同的聲音，提升學生對音高的認識，并為后面制作自己的小樂器打下基礎。

1.聚焦

教師播放各種弦樂器獨奏的視頻，讓學生一邊欣賞樂曲，一邊仔細觀察音樂家是怎樣讓弦樂器發出不同聲音的。欣賞后讓學生討論各種弦樂器的發聲原理，特別是怎樣控制弦樂器發出高低不同的聲音。

2.探索

活動1：小組合作，研究弦的音高和哪些因素有關。

首先，教師向學生介紹弦樂器，然后讓每組同學選擇一種樂器來研究。選定要研究的樂器后，先明確這種樂器的發聲原理，然后思考有哪些因素可能會影響弦的音高，并預測會發生什么變化。在填寫預測結果時，提示學生：除了記錄表中提示的“粗、細”和“松、緊”外，還有沒有其他的因素？要求學生把想到的其他因素和預測填在記錄表“其他”欄內。

拿到樂器后，學生根據推測，在弦樂器上反復試彈，驗證推測，記錄發現。

活動2：設計能讓弦的音高發生連續變化的方案。

教師提出更高的探索要求：怎樣能讓弦樂器發出從低到高或從高到低的連續變化的聲音？

學生根據實驗中發現的影響因素設計方案，根據設計方案對影響因素進行調整，根據試彈情況對原方案進行修改，形成新的設計方案，直至完成探索要求。

3.研討

教師提出問題：通過剛才的探索，你發現弦樂器能發出高低不同聲音的秘密了嗎？全班交流觀點，通過彈撥弦樂器驗證，教師適時板書。

師生一起欣賞優美的弦樂合奏，在優美的樂曲中結束本課的教學。

《制作我們的小樂器》教學建議

通過前面的學習，學生對聲音有了比較全面的認識，知道了改變物體的某一屬性可以使物體發聲的音高發生變化。本課中，學生將自己動手制作一個簡單的小樂器，這將全面檢驗他們對聲音的認識，豐富他們對聲音的理解，激發他們的創造才能，體會科學與技術的密切聯系。

1.明確任務

回憶上一節課中弦樂器是怎樣發出高低不同的聲音的，然后直接提出本課任務：根據你了解的樂器的發聲原理，自己設計、制作一種小樂器。

2.設計和制作自己的小樂器

教師展示并介紹各種小樂器，啟發學生設計和制作小樂器?？梢砸贿呎故疽贿吅蛯W生分析這些小樂器分別是用什么材料做的，思考它們的發聲原理是什么。

（1）設計小樂器

各小組討論：準備用什么材料制作小樂器？用什么方法讓材料發出聲音？怎樣讓材料發出高低不同的聲音？畫出小樂器的設計圖。

（3）制作小樂器

根據設計圖，小組內的同學分工制作，邊制作邊調試。

制作完畢后，要求學生用小樂器試著演奏音節或小樂曲，看看它能否發出有規律的、高低不同的聲音，再調整和校準，讓它成為一個名副其實的小樂器。

3.展示自己制作的小樂器

每個小組依次展示自己制作的小樂器，并進行演奏，其他學生進行評析，分析小樂器的優點，或提出改進的措施。