STEM主题教学案例——有趣的排箫

STEM主题教学案例

有趣的排箫

泉州市丰泽区实验小学           林国师

泉州市丰泽区实验小学潘山校区   何秀晶

泉州市丰泽区第二实验小学       苏巧玲

【主题内容分析】

排箫是由一系列管子构成的管乐器，管子都是按由长到短或由短到长的顺序排列，并且把它们并排联接在一起，管子的底部都用塞子堵住，构成一个个独立的吹管，吹奏时，气流进入管中，可以产生高低不同的音调。在日常生活中，孩子都有见过排箫，但可能不大清楚它的一些发声原理。

本主题是结合教科版四年级上册科学教材《声音》一单元所学有关“声音是怎样产生的”“音高”“音量”的知识，引导学生基于对排箫的认识，选择生活中的材料，自由发挥创意，设计制作一把音调较准、吹口平整、牢固的排箫，并进行测试优化，现场演奏一首简短曲目。进而体会人工世界是由人设计并制造的。

主要活动流程：

设计排箫：观察排箫，学习相关知识。进而选材、设计，学习音管吹奏及制作技巧。

制作排箫：制作音管、组合音管。

测试优化：排箫的展示、测试、优化。

    本主题将引导学生像工程师一样经历工程的设计、制作、测试、优化过程，在综合性、项目化的深度学习中，内化整合科学、技术、工程、数学各学科的知识，培养了学生解决问题的能力、创新能力、合作与沟通的能力，对学生核心素养的培养极具有积极意义。

【主题教学目标】

科学（S）

排箫发声是因为管内的空气在振动。

管的长短不同，管内空气振动的频率也不一样，发声管就发出的音高不同。

不同的发声体由于材料、结构不同，发出声音的音调和音色不同，演凑出来的音乐也不一样。

技术（T）

会利用泡沫塞和刻度棒来调节发声管内空气柱的长度。

学会利用乐器调音器的软件，进行校音。

学会用黏贴、缠绕、扎孔等方法组合音管。

工程（E）

完成排箫的设计、优化、测试等工程设计的基本流程，并能在测试中，优化排箫。

数学（M）

通过测量数据，准确计算出发声管内空气柱的长度。

通过分析数据，知道声音高低与空气柱长度的关系。

【适用年级】

四年级

【建议课时】

3课时

【材料清单】

学生分组活动材料准备：

                    制作音管材料：   塑料管   金属管    木质管    纸质管    PVC管

                        组合音管材料：   透明胶   泡沫胶    瓦楞纸    棉线    橡皮筋    泡沫板

工具：泡沫塞、刻度棒、IPAD、标签、美工刀、剪刀   

教师教学材料准备：

希沃课件、板书

【主题教学过程】

第一课时——设计排箫

目标：

科学（S）

排箫发声是因为管内的空气在振动。

管的长短不同，管内空气振动的频率也不一样，发声管就发出不同的乐音。

技术（T）

会利用泡沫塞和刻度棒来调节发声管内空气柱的长度。

学会调音软件app的使用。

工程（E）

学会制作CDEFGAB发音管。

数学（M）

通过测量数据，准确计算出发声管内空气柱的长度。

【教学重难点】

重点：知道排箫发声是因为管内空气在振动，发出声音的高低与管内空气柱长短有关。

难点：学会通过泡沫塞和刻度棒来调节发声管内空气柱的长度，从而吹奏出不同乐音。

【教学准备】

教师：希沃课件、项目报告单。

学生：简易排箫、空心金属管、纸质管、塑料管、木质管、PVC管、泡沫塞、刻度棒、IPAD。

【教学过程】

创设情境，复习旧知

出示排箫，师演奏。

复习音阶歌，了解1234567的音高关系。

观察排箫

明确观察任务

看一看：排箫有什么特点？

吹一吹：它是怎么发声的？

拆一拆：为什么它能吹出1234567这几个高低不同的音。

学生观察排箫

汇报交流

小结：管内空气柱越长，发出的声音越低。

设计排箫

1.出示材料，认识材料的用途。

2.讨论设计要考虑哪些要点？

音准 、平整 、牢固

3.出示评价量表，明确评价要求，并用量表中的评价标准去指导自己的设计与制作。

4.出示项目报告单及温馨提示

5.设计排箫

6.交流设计方案

制作音管：通过调节泡沫塞在管内的位置，做出高低不同乐音的音管。

组合音管：粘合、缠绕、穿孔.....

7.小组完善设计方案

四、音管的吹奏及调音技巧

1.提问：设计中有碰到难题吗？

2.演示吹奏技巧并小结

吹奏时，管要紧贴下嘴唇，口风和管口要相平，吹出来的声音就会响亮。

3.微课学习“调音软件”

4.调音注意事项

5.出示项目报告单，提醒数据记录。             

6.学生制作出C调发音管

五、小结

这节课我们学会了怎样去设计排箫，并制作出了C调的音管。同学们可以先休息10分钟，我们下节课接着来学习。

第二课时 有趣的排箫——制作排箫

目标：

科学（S）：

排箫发声是因为管内的空气在振动。

管内的空气柱越长，音管发出的音高越低；管内的空气柱越短，音管发出的音高越高。

体会不同材料的性能与用途的关系。

技术（T）：

掌握音管调音的技巧：通过调整泡沫塞的位置来调节发声管内空气柱的长度。

学会调音软件app的使用。

懂得用黏贴、穿孔、缠绕的方法来组合音管。

工程（E）：

能够按照设计图选择合适的材料完成排箫的制作。

数学（M）：

懂得通过测量数据，准确计算出发声管内空气柱的长度。

【教学重难点】

按照排箫的设计图完成排箫的制作。

【教学准备】

学生材料

主体材料站：pvc管（孔径12mm ）x7、泡沫塞x7、标签x7、刻度棒x7

塑料管（孔径12mm）x7、泡沫塞x7、标签x7、刻度棒x7

纸质管（孔径12mm）x7、泡沫塞x7、标签x7、刻度棒x7

金属管（孔径12mm）x7、泡沫塞x7、标签x7、刻度棒x7

木质管（孔径12mm）x7、泡沫塞x7、标签x7、刻度棒x7

辅助材料站：透明胶 泡沫胶   瓦楞纸 泡沫板   棉线   橡皮筋

工具站：    剪刀   美工刀   刻度棒   标签   泡沫塞

每组桌面：   材料筐+记录单+IPAD

教师材料

课件   小组标牌   展示架 团队评价表   湿纸巾

【教学过程】

一、制作排箫

步骤一：音管的制作(20min)

1.采访上节课音管制作最多的团队，分享成功的经验，其他小组认真倾听并吸取经验。

2.温馨提示：

（1）用测音软件调试出剩余的音管，用标签标示并测量记录下空气柱长度。

（2）及时记录制作中碰到的问题和解决方法。

（3）若有不能解决的问题，可举手示意老师寻求帮助。

（4）有序合作，轻声交流。

（5）活动时间：15分钟。活动结束时请迅速整理材料。

3.各团队继续制作音管，师巡视指导并用希沃教学助手直播记录各团队的制作过程，评价团队的分工协作。

步骤二：组合音管(15min)

1.讨论：根据设计图和选择的材料,怎么做更能符合评价量表“平整”“牢固”的要求?

2.温馨提示：

  （1）根据设计图到“自助材料站”选择材料工具。

（2）及时记录制作中碰到的问题和解决方法。

（3）若有不能解决的问题，可举手示意老师寻求帮助。

（4）使用剪刀、美工刀时，要注意安全。

（5）活动时间：10分钟。活动结束时请迅速整理材料。

3.各团队按照设计图组合音管，师巡视指导并用希沃教学助手直播记录各团队的制作过程，评价团队的分工协作。

步骤三：校对音准(3min)

1.各小组再次用调音软件校对你们制作的排箫的音准。 时间3分钟。

二 、总结(2min)

1.各小组将制作成品摆到展示台上，同时整理桌面材料。

2.引出下节课的主题：测试

第三课时 有趣的排箫——测试排箫

目标：

科学（S）

材料经过加工可以改变它的发声特性；

不同的发声体由于材料、结构不同，发出声音的音调和音色不同，演凑出来的音乐也不一样。

技术（T）

利用简单辅助工具优化自己的作品。

利用自己创作的排箫演奏简单的乐曲。

运用信息技术手段辅助学习

工程（E）

根据制作排箫的整体要求，有效测试排箫的效果；

通过分析交流，总结经验不断优化作品；

知道乐器除了方便演奏也要考虑它的美观性。

数学（M）

正确利用评价量表进行自评和互评，并分析评分数据得出优化方向。

【教学重难点】

重点：讨论测试方案，测试优化排箫

难点：根据测评结果研究优化方案

【教学准备】

学生材料

各种材质的吸管 泡沫塞 透明胶 泡沫胶   瓦楞纸 泡沫板   棉线   橡皮筋   剪刀 美工刀   刻度棒   标签

教师材料

课件   展示架 排箫测评表   音准测试架   伴奏乐器

【教学过程】

一、展示汇报，确定测试方案

1.展示汇报

小组依次展示介绍作品

2.研究测试方案

平整：音管排列整齐、音管口排列整齐。

牢固：挂上固定重量的钩码进行测试。

音准：根据调音软件逐个音管测试。

二、测试作品，获取数据

测评作品：平整——牢固——音准

三、分析数据，优化排箫

1.分析数据，总结规律

2.研究改进方案

3.优化音准

四、总结课堂，自制乐器展演

1.总结课堂

2.利用自己创作的排箫合凑一首歌曲

【板书设计】

项目任务    做一把排箫

        选材     

    设计音准   平整   牢固

    制作      制作音管      组合音管     

（黏贴/穿孔/缠绕……）

    测试

【附：项目报告单】

项目报告单

第小组