聲音的高低與橡皮筋長(zhǎng)度演講人CONTENTS聲音的高低與橡皮筋長(zhǎng)度從生活現(xiàn)象到科學(xué)問(wèn)題：我們?yōu)槭裁搓P(guān)注“聲音的高低”？實(shí)驗(yàn)探究：如何驗(yàn)證“聲音高低與橡皮筋長(zhǎng)度的關(guān)系”？現(xiàn)象背后的科學(xué)原理：為什么橡皮筋越短，聲音越高？總結(jié)與拓展：從橡皮筋到科學(xué)思維的成長(zhǎng)目錄2025小學(xué)三年級(jí)科學(xué)上冊(cè)《聲音的高低與橡皮筋長(zhǎng)度》課件01聲音的高低與橡皮筋長(zhǎng)度聲音的高低與橡皮筋長(zhǎng)度作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終記得第一次帶三年級(jí)學(xué)生探索“聲音的奧秘”時(shí)的場(chǎng)景——幾個(gè)孩子舉著橡皮筋興奮地跑來(lái)跑去，有的說(shuō)“我彈得快聲音更響”，有的喊“我的橡皮筋變短了，聲音變尖了”。這些充滿童真的發(fā)現(xiàn)，正是開(kāi)啟科學(xué)探究的最佳起點(diǎn)。今天，我們就以“聲音的高低與橡皮筋長(zhǎng)度”為主題，通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)、記錄與分析，一起揭開(kāi)其中的科學(xué)規(guī)律。02從生活現(xiàn)象到科學(xué)問(wèn)題：我們?yōu)槭裁搓P(guān)注“聲音的高低”？1生活中的“聲音高低”體驗(yàn)當(dāng)我們走在校園里，會(huì)聽(tīng)到各種不同的聲音：課間操時(shí)廣播里的兒歌“小兔子乖乖”（高音），體育課上老師吹的哨聲（尖細(xì)），放學(xué)時(shí)校門(mén)口家長(zhǎng)的呼喚（低音），還有風(fēng)吹過(guò)走廊的“呼呼”聲（粗重）。這些聲音有的“高”得像小鳥(niǎo)唱歌，有的“低”得像大象跺腳。這里的“高”與“低”，就是科學(xué)中所說(shuō)的“音調(diào)”。記得去年春天，我?guī)W(xué)生去操場(chǎng)觀察植物時(shí)，幾個(gè)孩子用樹(shù)枝撥弄圍欄上的橡皮筋（家長(zhǎng)用來(lái)固定塑料布的），突然傳來(lái)爭(zhēng)論：“我把橡皮筋拉長(zhǎng)，聲音變悶了！”“我把它繞短一點(diǎn)，聲音更脆！”這種偶然的發(fā)現(xiàn)，讓我意識(shí)到“橡皮筋長(zhǎng)度與聲音高低的關(guān)系”是一個(gè)貼近兒童生活、易于操作的探究主題。2提出可探究的科學(xué)問(wèn)題基于生活觀察，我們可以將模糊的感受轉(zhuǎn)化為具體問(wèn)題：橡皮筋的長(zhǎng)度變化，會(huì)怎樣影響它發(fā)出聲音的高低？要解答這個(gè)問(wèn)題，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、變量控制和數(shù)據(jù)記錄來(lái)驗(yàn)證。03實(shí)驗(yàn)探究：如何驗(yàn)證“聲音高低與橡皮筋長(zhǎng)度的關(guān)系”？1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與準(zhǔn)備為了讓實(shí)驗(yàn)更直觀、安全且符合三年級(jí)學(xué)生的操作能力，我們選擇以下材料：主體材料：寬橡皮筋（直徑約1cm，長(zhǎng)度15-20cm，避免過(guò)細(xì)易斷）、木板（或鞋盒蓋，作為固定底座）；輔助工具：鉛筆（或小木棍，作為“琴橋”固定橡皮筋）、尺子（測(cè)量長(zhǎng)度，最小刻度1cm）、記錄單（表格形式，含“橡皮筋長(zhǎng)度”“聲音高低描述”“對(duì)比標(biāo)記”三列）；輔助觀察：手機(jī)錄音功能（用于對(duì)比不同長(zhǎng)度的聲音，避免記憶誤差）。選擇寬橡皮筋是因?yàn)樗駝?dòng)時(shí)更易被肉眼觀察，木板底座能減少桌面振動(dòng)的干擾，鉛筆作為琴橋可靈活調(diào)整長(zhǎng)度，這些細(xì)節(jié)都是為了讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確、操作更安全。2實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)：控制變量，觀察現(xiàn)象科學(xué)探究的核心是“控制變量”——除了要研究的因素（橡皮筋長(zhǎng)度）外，其他條件（如松緊度、撥動(dòng)力度、振動(dòng)幅度）必須保持一致。具體步驟如下：2實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)：控制變量，觀察現(xiàn)象2.1固定裝置：搭建“簡(jiǎn)易橡皮筋琴”將木板水平放置，在木板一端用膠帶固定橡皮筋的一端（記為“固定端”）；在木板另一端約10cm處放置第一根鉛筆（琴橋1），橡皮筋繞過(guò)鉛筆后，用手拉住另一端（記為“自由端”），調(diào)整松緊度至橡皮筋拉直但不緊繃（避免斷裂）。此時(shí)，橡皮筋的有效振動(dòng)長(zhǎng)度為“固定端”到“琴橋1”的距離（假設(shè)為10cm）。2.2.2確定對(duì)比長(zhǎng)度：設(shè)置3-4組實(shí)驗(yàn)變量為了觀察明顯的變化，我們?cè)O(shè)置4組長(zhǎng)度：10cm（初始長(zhǎng)度）、8cm（縮短2cm）、6cm（再縮短2cm）、4cm（繼續(xù)縮短2cm）。調(diào)整方法：在初始琴橋1（10cm處）旁依次放置琴橋2（8cm處）、琴橋3（6cm處）、琴橋4（4cm處），每次將橡皮筋繞過(guò)新的琴橋，確保固定端到新琴橋的距離為目標(biāo)長(zhǎng)度。2實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)：控制變量，觀察現(xiàn)象2.3規(guī)范操作：統(tǒng)一撥動(dòng)方式用右手拇指和食指捏住橡皮筋中部，向外拉1-2cm后快速松開(kāi)（模擬“撥動(dòng)”），注意每次拉動(dòng)的距離要一致（可用尺子標(biāo)記拉動(dòng)位置）；耳朵貼近橡皮筋30cm左右，仔細(xì)傾聽(tīng)聲音，并立即用“高”“較高”“較低”“低”描述（或用“★”數(shù)量表示，如★★★★為最高）。同時(shí)用手機(jī)錄制聲音，方便后續(xù)對(duì)比。2實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)：控制變量，觀察現(xiàn)象2.4重復(fù)實(shí)驗(yàn)：減少偶然誤差每組長(zhǎng)度重復(fù)撥動(dòng)3次，記錄3次的聲音描述，取出現(xiàn)次數(shù)最多的結(jié)果作為該長(zhǎng)度的“典型聲音”。例如，10cm長(zhǎng)度撥動(dòng)3次，2次聽(tīng)到“較低”，1次聽(tīng)到“低”，則記錄為“較低”。3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與整理通過(guò)上述步驟，我們可以得到如下記錄單（示例）：|橡皮筋長(zhǎng)度（cm）|第1次聲音描述|第2次聲音描述|第3次聲音描述|典型聲音（取多數(shù)）||------------------|----------------|----------------|----------------|--------------------||10|低|較低|低|低||8|較低|較高|較低|較低||6|較高|高|較高|較高||4|高|高|高|高|3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與整理將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柱狀圖或折線圖會(huì)更直觀：橫軸為“橡皮筋長(zhǎng)度（cm）”，縱軸為“聲音高低（用1-4分表示，1=低，4=高）”，可以看到隨著長(zhǎng)度縮短，分?jǐn)?shù)逐漸升高，形成一條從左下到右上的斜線。04現(xiàn)象背后的科學(xué)原理：為什么橡皮筋越短，聲音越高？1從“振動(dòng)”到“音調(diào)”的關(guān)聯(lián)聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。當(dāng)我們撥動(dòng)橡皮筋時(shí)，它會(huì)快速來(lái)回振動(dòng)（稱(chēng)為“振動(dòng)”），振動(dòng)的快慢用“頻率”表示（單位：赫茲，Hz，即每秒振動(dòng)的次數(shù)）。頻率越高，聲音的音調(diào)就越高；頻率越低，音調(diào)就越低。舉個(gè)例子：用筷子輕敲玻璃杯，裝水少的杯子振動(dòng)快（頻率高），聲音尖（音調(diào)高）；裝水多的杯子振動(dòng)慢（頻率低），聲音悶（音調(diào)低）。橡皮筋的振動(dòng)頻率與長(zhǎng)度的關(guān)系類(lèi)似：橡皮筋越短，振動(dòng)時(shí)來(lái)回?cái)[動(dòng)的距離越短，完成一次振動(dòng)的時(shí)間越少，頻率越高，音調(diào)也就越高；反之，橡皮筋越長(zhǎng)，振動(dòng)頻率越低，音調(diào)越低。2與其他樂(lè)器的聯(lián)系：生活中的“長(zhǎng)度-音調(diào)”規(guī)律理解了這個(gè)原理，我們可以解釋許多生活中的現(xiàn)象：吉他：琴弦越短（按住不同品柱），振動(dòng)頻率越高，音調(diào)越高；口琴：內(nèi)部的金屬片越短，振動(dòng)越快，發(fā)出高音；編鐘：古代的編鐘大小不同，小鐘（振動(dòng)部分短）音調(diào)高，大鐘音調(diào)低。去年校藝術(shù)節(jié)，有個(gè)學(xué)生用廢棄的塑料瓶和橡皮筋自制了“小吉他”，通過(guò)調(diào)整橡皮筋長(zhǎng)度彈出了簡(jiǎn)單的旋律。當(dāng)他在班級(jí)展示時(shí)，其他孩子立刻喊：“哦！原來(lái)短的橡皮筋彈出來(lái)是‘哆’，長(zhǎng)的是‘嗦’！”這種將科學(xué)原理轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的成就感，正是科學(xué)教育的魅力所在。05總結(jié)與拓展：從橡皮筋到科學(xué)思維的成長(zhǎng)1核心結(jié)論的提煉通過(guò)實(shí)驗(yàn)和分析，我們得出聲音的高低（音調(diào)）與橡皮筋的長(zhǎng)度密切相關(guān)：在其他條件相同的情況下，橡皮筋越短，振動(dòng)頻率越高，發(fā)出的聲音音調(diào)越高；橡皮筋越長(zhǎng)，振動(dòng)頻率越低，音調(diào)越低。2科學(xué)思維的升華這次探究不僅讓我們了解了“長(zhǎng)度-音調(diào)”的關(guān)系，更重要的是體驗(yàn)了科學(xué)探究的基本流程：觀察現(xiàn)象→提出問(wèn)題→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→記錄數(shù)據(jù)→分析結(jié)論→聯(lián)系生活。這種“像科學(xué)家一樣思考”的能力，會(huì)伴隨孩子們探索更多未知。3課后延伸：家庭小實(shí)驗(yàn)為了鞏固所學(xué)，同學(xué)們可以回家用不同材料（如毛線、細(xì)鐵絲）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，或者嘗試改變橡皮筋的粗細(xì)、松緊度，觀察音調(diào)是否變化。記得記錄你的發(fā)現(xiàn)，下節(jié)課我們一起分享！站在教室的窗邊