《探索尺子的音高变化》教学设计
教材分析
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。
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。
学情分析
在第1课和第2课，学生已经探索了多种物体的振动情况，并研究了振动的幅度和振动的快慢问题。学生研究声音时，已经开始将听到的声音与看到的振动联系起来。
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。
教学目标
科学概念：
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。
过程与方法：
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。
情感、态度、价值观：
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规律。
评价任务
1.通过实验感受音高变化与尺子伸出桌面长短的关系。
2.能绘制音高变化柱状图并分析实验数据。
教学准备
每个小组一把钢尺或塑料尺、1本厚的硬皮书、1张“振动的尺子——我能听到和看到的”活动记录单、1张“我们的观察柱形图”表格。
教学过程
一、谈话导入
谈话：我们先来一起听两段音乐（小提琴演奏的《梁祝》、大提琴演奏的《牧歌》）这两种乐器哪种发出的声音音高、哪种音低一些呢？声音的高低与什么有关呢？这节课我们就用尺子来研究。（板书课题：探索尺子的音高变化）
二、学习新课
1.教师演示。
谈话：出示钢尺，现在老师来拨动钢尺，你们听一听它们的声音比较一下音高。尺子伸出桌面10厘米拨动，20厘米拨动。（教师演示：按紧尺子，防止碰撞桌子，用相同的力）
2.谈话：看来大家耳力都很棒，现在我要考考大家的眼力了。看看尺子伸出桌面10厘米拨动，20厘米拨动时，比较它们振动的快慢。
三、探索与实验
（一）第一次实验，：初步发现尺子伸出桌面长短与它发出音高及振动快慢的关系。
1.活动。
提问：是什么原因使同一把尺子发出声音的音高和振动快慢不同呢？（尺子伸出桌面的长短不同）
2.提出猜想。
提问：那你能猜测一下：尺子伸出桌面的长度不同时，它产生的音高与它振动的快慢之间是怎样的规律？
生：尺子伸出桌面长一些时，振动的慢，发出的声音高；尺子伸出桌面短一些时，振动的快，发出的声音低。
生：尺子伸出桌面长一些时，振动的慢，发出的声音低；尺子伸出桌面短一些时，振动的快，发出的声音低。
……
3.谈话：那到底你们谁的猜测是正确的呢？想知道谁是对的要怎么做呢？
生：做实验。
（二）第二次实验：进一步研究尺子伸出桌面长短与它发出音高及振动快慢的关系。
1.制定实验方案。
师：要想弄清楚尺子伸出桌面长短与它发出音高及振动快慢的关系，这个实验应该怎样做呢？请各小组制定实验计划。可以参考书上52页。
2.交流完善实验方案。
生：我想这样做实验：不断改变尺子伸出桌面的长度，用手去拔动尺子，听听它发出的声音有什么不同，同时再看看尺子振动的快慢有什么不同。
师：由于实验材料及我们的课堂研究时间有限，本次课的实验我们只确定四个尺子伸出桌面的长度，10厘米、15厘米、20厘米、25厘米，来进行实验。
3.出示讲解。（记录表）
师：看一看“振动尺子——我能听到和看到的”表，先预测，再实验，音高用高、较高、较低、低来描述，振动快慢用快、较快、较慢、慢来描述。
问：什么时候记录实验结果呢？是做一个长度就填是高还是低吗？那什么时候填？
4.实验中，我们还需要注意些什么？有什么需要提醒大家的吗？
预设：安静听。
是啊，尺子的声音比较弱，也很特殊，实验的时候，不仅要仔细听，更重要的是大家都能保持安静，才能让我们听得更清楚。
预设：观察些什么？怎么观察？
听音高，看振动的快慢。
①声音的高低，相信大家能辨别了。那振动的快慢我们怎么观察呢？
②我们可以用手掌来煽动一下，快、慢分别会是怎么样的情况呢？
（师用尺子演示下）
预设：我们在把尺子伸出不同长度拔动它的时候，用的力应该是怎么样的？
生：用力要均匀，要一样的力。
PPT出示注意事项。
5.学生实验，教师指导。
6.交流实验数数据。
7.讲解（出示柱形图）。
师：请各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。并对照柱状图与实验记录单，分析尺子伸出桌面的长度和它音高变化以及振动频率之间的规律。
8.交流实验结论。
尺子伸出桌面短，振动的快，发出的音高高；尺子伸出桌面长，振动的慢，发出的音高低。
四、总结、拓展
1.PPT出示片琴的图片，它能发出高低不同的音什么原理呢？
2.同学们，今天我们对尺子的音高变化实验进行了深入的思考和推理，课后，我们可以用今天学到的研究方法继续对其它材料进行研究，进一步验证看看它们是不是也具有这样的规律。
板书设计
探索尺子的音高变化
尺子伸出桌面短——音高高——振动的快
尺子伸出桌面长——音高低——振动的慢
教学反思
这节课做的比较好的有这样几个方面：
1.科学实验中，课堂气氛活跃，学生积极参与，学习积极性高。小学科学新课标指出：“以培养小学生科学素养为宗旨的科学教育强调以学生参与活动为主要教学形式，通过这些活动的教学，可以让学生亲身体验一次科学发现、科学探究、科学创造的过程。”在教学中，我把实验的时间尽量延长，让学生有足够的时间进行科学实验，观察实验现象，掌握科学规律。从而达到学生探究科学的目的。
2.在课程教学的设计上，思路清晰，重难点突出。这节课就是要让学生通过实验来得出这样一个科学概念：尺子伸出桌面越短音高越高，尺子伸出桌面越长音高越低。这节课花了大约20分钟的时间来让学生进行猜想和实验，让学生通过实验来总结出这个科学概念。
3.教学过程自然流畅，教学环节紧凑，各个环节在时间的把握上做得比较好。整个教学过程都是按照预先的设计来进行的，整个过程顺利流畅，语言简练，基本上达到了预期的教学目的；教学中各个环节之间衔接很紧凑，环环相扣，使得教学很顺利；在教学过程中，我把从上课到学生猜想、实验的时间控制在25分钟以内，总结结论、画柱形图、巩固新知识控制在10分钟以内，基本上让学生有足够的时间进行实验和总结，达到了实验效果。