將傳統文化融入《聲音的變化》教學

《中華優秀傳統文化進中小學課程教材指南》提出，要遵循學生的認知規律和學科特點，按照強化經典、整體設計、合理布局、呈現生動等原則，把中華優秀傳統文化全方位融入中小學課程教材，增強課程教材在厚植中華文化底蘊、涵養家園情懷、增強社會關愛、提升人格修養、鑄牢中華民族共同體意識等方面的育人功能。科學課程標準也提出，將中華優秀傳統文化等重大主題教育有機融入課程，增強課程的思想性。科學課應有機融入與科學技術發展聯系密切的中華優秀傳統文化內容，促使學生了解我國古代科技成就及其對世界的貢獻，感受中華優秀傳統文化蘊含的思想價值、人文情感，切實增強自身的文化自信、民族自信。在《聲音的變化》一課教學中，我嘗試引導學生了解一些古代科技成果的基本原理及科學史，認識古代中國的輝煌成就，從而激發他們的責任感和使命感。

一、教學分析

科學教學提倡“做中學”，在實際操作過程中，學生把自己的想法通過實驗體現出來，加深對知識的理解。理論是智慧的結晶，技術卻是物質形態，探究過程實際上是應用演繹法來進行科學實踐的過程。

《聲音的變化》是四年級“聲音”單元的內容。本單元涉及的“聲音”內容和“制作樂器”內容緊密關聯，教師可以利用這些內容引導學生理解問題、解決問題，對這些知識進行一次綜合學習，從而加深對聲音變化的理解。因此，在教學中，我給予學生充分交流、思考的時間，引導他們通過生生互動、師生互動等多種形式開展合作探究，培養其樂于合作和分享的品質，提升其觀察、分析和動手實踐能力。

本課注重對學生跨學科能力的培養，圍繞教學目標，設計了兩個探究環節，且各有側重。

四年級學生對聲音的了解來源于生活經驗，他們雖然能通過實驗初步感知聲音是由物體的振動產生的，但對“聲音的變化是由物體振動產生的，振動的幅度大小與聲音強弱有關，振動的快慢與聲音的高低有關”還不是很清楚。在教學中，教師要針對聲音的變化提出可探究的問題，設計簡易實驗，引導學生研究影響聲音變化的因素。

由此，我確立了如下教學目標：能判斷聲音的強弱和高低；能在教師指導下，利用提供的材料設計研究聲音強弱、高低變化的實驗；能結合本課的學習，說出1～2種中國傳統樂器是怎樣發出強弱、高低不同聲音的原理。

二、教學過程

1.課前準備

科學教學倡導培養學生自主學習的能力，教師課前要求學生調查中國傳統樂器的相關知識，發揮他們的主觀能動性，培養他們良好的自主學習習慣。學生通過靈活運用所學的知識和詢問家長、查看書籍、查網絡資料等形式知道了古箏、琵琶、古琴、月琴、二胡等弦樂器，以及竹笛、竹簫、嗩吶等管樂器，豐富了對中國傳統樂器的了解（如圖1）。

2.創設情境

中華優秀傳統文化涉及的內容廣泛，可大致分為物質層面的歷史文物與非物質層面的傳統精神、傳統語言、傳統技藝和傳統工藝科技等。諸多民族樂器中都融入了一定的科學知識，如隨州出土、應用了聲學原理的曾侯乙編鐘。為了更好地體現傳統文化在小學科學課堂中的融合，我播放了曾侯乙編鐘的演奏，讓學生初步感知編鐘的聲音不同，提出探究問題：聲音的大小與什么有關，揭示課題《聲音的變化》和本課的任務要求。

3.探究實踐

學生聆聽編鐘的聲音，初步感知聲音的不同，知道聲音有大有小、有強有弱。為了培養學生自主學習的能力，課堂教學應從關注思考的結果轉變為關注思考的過程，更加注重學生思維發展的深刻性。

（1）運用鑼探究聲音強弱的變化

教師引導學生思考怎樣制造強弱不同的聲音？學生通過小組討論發現可以采用拍桌子的方式，用力大，聲音就強；用力小，聲音就弱。

為了讓實驗結論更具有說服力，教師接著出示了一面鑼，提問：如何探究鑼面的振動情況與聲音強弱的關系？引導學生回顧前一課學習的內容《聲音的產生》。

如何將實驗做到可視化？學生結合日常生活實踐，發現可以運用乒乓球來探究鑼面的振動情況與聲音強弱的關系。教師隨之安排兩名學生來到講臺前，一位學生用不同的力度敲擊鑼面，另外一位學生觀察乒乓球彈的遠近，通過兩位學生的合作，其他同學可以清晰地發現：用力敲鑼，聲音強，乒乓球彈得遠；輕輕地敲鑼，聲音弱，乒乓球彈得近。

這樣，教師靈活運用科學探究實驗中常用的“轉化法”，為學生今后的學習奠定基礎。

（2）運用橡皮筋探究聲音強弱的變化

突破課堂教學的重點，是教師必須重視并完成的教學任務，這也關系到學生在學習過程中是否可以取得較好的成效。為了進一步探究聲音的強弱與振幅的關系，教師引導學生小組討論，經過激烈的討論，他們發現可以運用日常生活中常見的橡皮筋進行探究。

實驗前，教師介紹了實驗提示，之后完全放手讓學生自己分組實驗探究，計時兩分鐘。其中，1～2組同學將大小、長度相同的橡皮筋撥至3厘米處，3～4組同學將大小、長度相同的橡皮筋撥至5厘米處，5～6組同學也將大小、長度相同的橡皮筋撥至7厘米處，即分別采用不同的力度撥動橡皮筋。學生通過多組實驗探究，發現7厘米處（重撥）橡皮筋振動的幅度最大，3厘米處（輕撥）橡皮筋振動的幅度最小。最后學生根據實驗現象歸納總結，發現規律并得出結論（如圖2）。

4.拓展延伸

在學習方式方面，科學教學非常關注學生是否親歷了探究與合作過程，即看他們在學習過程中有沒有開展主動學習、團隊學習和參與式學習，關注他們的思維發展。為進一步探究聲音的高低變化，教師運用自己的聲音變化來說明尖銳就是聲音高、低沉就是聲音低，讓學生對聲音的高低有了一定的了解。

教師引導學生對鋼片琴進行觀察，讓他們發現每個琴片的長短不同。教師順勢讓學生猜一猜長短不同的琴片發出的聲音是否一樣，學生通過觀察發現，琴片越短，音調越高；琴片越長，音調越低。學生初步感知音調的高低后，教師拿出一把弦樂器，向他們簡單介紹了琴弦、旋鈕、品格、共鳴箱等的用處，然后請幾位學生上臺演示怎樣改變弦的長短、粗細、松緊度。接著，教師請材料員領取實驗器材后，給了5分鐘讓學生自由探究弦的長短、粗細、松緊度與聲音高低的關系，并要求他們填寫實驗記錄單。

實驗完成后，教師邀請學生以小組為單位上臺來展示自己的結果，并根據他們的展示和反復實驗得出：長、粗、松的弦音調低；短、細、緊的弦音調高。其中，第3組和第6組的學生拿到的實驗器材是橡皮筋，由于橡皮筋類似于弦樂器，學生的實驗結論基本一致。上臺展示的學生中，有的得出的對于橡皮筋粗細的實驗結論不夠準確，教師引導道：“橡皮筋與弦樂器類似，剛才我們通過實驗知道越粗的弦聲音越低，對于橡皮筋應該也是這個結論，只不過橡皮筋沒有共鳴箱，聲音不能放大，你和小組成員再實驗一下，仔細辨別聲音的高低。”學生再次實驗發現：橡皮筋的聲音強弱情況與弦樂器類似。由于學生無法用肉眼直觀看出弦的振動情況，教師利用技術手段將橡皮筋的振動情況慢放20倍后，展示給他們。學生通過觀看振動的慢鏡頭，發現長、粗、松的橡皮筋振動較慢，短、細、緊的橡皮筋振動較快，進而得出結論：物體振動時，振動得越快，聲音越高；振動得越慢，聲音越低（如圖3）。

根據以上兩個實驗，學生歸納總結發現：聲音的變化與物體振動的變化有關；聲音的強弱與振動幅度有關；聲音的高低與振動的快慢有關。

5.應用遷移

通過本節課的學習，學生對聲音的強弱與高低有了一定的認識，為了檢驗他們的掌握情況，教師播放敲擊編鐘的視頻，讓他們認真聆聽并辨別聲音的高低不同，達到了隨堂檢測的目的。課后，教師還組織學生利用所學樂理知識，選擇不同的實驗材料，設計、制作并展示簡易樂器（如圖4）。通過這些活動，學生將所學的知識運用到實際生活中，達到了學以致用的目的。

三、教學反思

在科學課堂上融入傳統文化，有利于學生分析其中蘊含的科學知識，以科學的態度來審視傳統文化，提取其中的精髓，提升科學與人文素養；也有利于他們深刻地感悟古人對自然的探索精神和創造智慧，從而增強了民族自豪感。

通過跨學科實踐，學生擁有了一雙靈巧的雙手，他們親自參與解決問題，逐步養成重視證據和邏輯的思維習慣，以及注重實際的行為習慣。教師引導學生回顧我國古代不同時期的科技成果，展現我國科技發展的脈絡，讓他們感受到中華優秀傳統文化對社會生活發展起到的促進作用，意識到中華優秀傳統文化的優越性，從而提升文化自信。

同時，跨學科教學一方面聯系不斷發展的社會文化生活，引導學生利用所學知識研究和解決實際問題，促使他們創造性地解決新情境下的新問題，有助于培養他們的創造思維與創新能力。另一方面，跨學科教學還可以讓學生保持好奇心，親近科學，關注周圍世界和實際生活，感受和體驗科學技術的作用以及科技發展對人類生活、對個人的影響，放飛科學探索未來的夢想。

[課題：人民教育出版社課程教材研究所“十四五”課題“小學科學跨學科學習及教材呈現研究”，批準號：KC2022-32]

（作者單位：湖北省隨州市季梁學校）

參考文獻

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