将传统文化融入《声音的变化》教学

《中华优秀传统文化进中小学课程教材指南》提出，要遵循学生的认知规律和学科特点，按照强化经典、整体设计、合理布局、呈现生动等原则，把中华优秀传统文化全方位融入中小学课程教材，增强课程教材在厚植中华文化底蕴、涵养家园情怀、增强社会关爱、提升人格修养、铸牢中华民族共同体意识等方面的育人功能。科学课程标准也提出，将中华优秀传统文化等重大主题教育有机融入课程，增强课程的思想性。科学课应有机融入与科学技术发展联系密切的中华优秀传统文化内容，促使学生了解我国古代科技成就及其对世界的贡献，感受中华优秀传统文化蕴含的思想价值、人文情感，切实增强自身的文化自信、民族自信。在《声音的变化》一课教学中，我尝试引导学生了解一些古代科技成果的基本原理及科学史，认识古代中国的辉煌成就，从而激发他们的责任感和使命感。

一、教学分析

科学教学提倡“做中学”，在实际操作过程中，学生把自己的想法通过实验体现出来，加深对知识的理解。理论是智慧的结晶，技术却是物质形态，探究过程实际上是应用演绎法来进行科学实践的过程。

《声音的变化》是四年级“声音”单元的内容。本单元涉及的“声音”内容和“制作乐器”内容紧密关联，教师可以利用这些内容引导学生理解问题、解决问题，对这些知识进行一次综合学习，从而加深对声音变化的理解。因此，在教学中，我给予学生充分交流、思考的时间，引导他们通过生生互动、师生互动等多种形式开展合作探究，培养其乐于合作和分享的品质，提升其观察、分析和动手实践能力。

本课注重对学生跨学科能力的培养，围绕教学目标，设计了两个探究环节，且各有侧重。

四年级学生对声音的了解来源于生活经验，他们虽然能通过实验初步感知声音是由物体的振动产生的，但对“声音的变化是由物体振动产生的，振动的幅度大小与声音强弱有关，振动的快慢与声音的高低有关”还不是很清楚。在教学中，教师要针对声音的变化提出可探究的问题，设计简易实验，引导学生研究影响声音变化的因素。

由此，我确立了如下教学目标：能判断声音的强弱和高低；能在教师指导下，利用提供的材料设计研究声音强弱、高低变化的实验；能结合本课的学习，说出1～2种中国传统乐器是怎样发出强弱、高低不同声音的原理。

二、教学过程

1.课前准备

科学教学倡导培养学生自主学习的能力，教师课前要求学生调查中国传统乐器的相关知识，发挥他们的主观能动性，培养他们良好的自主学习习惯。学生通过灵活运用所学的知识和询问家长、查看书籍、查网络资料等形式知道了古筝、琵琶、古琴、月琴、二胡等弦乐器，以及竹笛、竹箫、唢呐等管乐器，丰富了对中国传统乐器的了解（如图1）。

2.创设情境

中华优秀传统文化涉及的内容广泛，可大致分为物质层面的历史文物与非物质层面的传统精神、传统语言、传统技艺和传统工艺科技等。诸多民族乐器中都融入了一定的科学知识，如随州出土、应用了声学原理的曾侯乙编钟。为了更好地体现传统文化在小学科学课堂中的融合，我播放了曾侯乙编钟的演奏，让学生初步感知编钟的声音不同，提出探究问题：声音的大小与什么有关，揭示课题《声音的变化》和本课的任务要求。

3.探究实践

学生聆听编钟的声音，初步感知声音的不同，知道声音有大有小、有强有弱。为了培养学生自主学习的能力，课堂教学应从关注思考的结果转变为关注思考的过程，更加注重学生思维发展的深刻性。

（1）运用锣探究声音强弱的变化

教师引导学生思考怎样制造强弱不同的声音？学生通过小组讨论发现可以采用拍桌子的方式，用力大，声音就强；用力小，声音就弱。

为了让实验结论更具有说服力，教师接着出示了一面锣，提问：如何探究锣面的振动情况与声音强弱的关系？引导学生回顾前一课学习的内容《声音的产生》。

如何将实验做到可视化？学生结合日常生活实践，发现可以运用乒乓球来探究锣面的振动情况与声音强弱的关系。教师随之安排两名学生来到讲台前，一位学生用不同的力度敲击锣面，另外一位学生观察乒乓球弹的远近，通过两位学生的合作，其他同学可以清晰地发现：用力敲锣，声音强，乒乓球弹得远；轻轻地敲锣，声音弱，乒乓球弹得近。

这样，教师灵活运用科学探究实验中常用的“转化法”，为学生今后的学习奠定基础。

（2）运用橡皮筋探究声音强弱的变化

突破课堂教学的重点，是教师必须重视并完成的教学任务，这也关系到学生在学习过程中是否可以取得较好的成效。为了进一步探究声音的强弱与振幅的关系，教师引导学生小组讨论，经过激烈的讨论，他们发现可以运用日常生活中常见的橡皮筋进行探究。

实验前，教师介绍了实验提示，之后完全放手让学生自己分组实验探究，计时两分钟。其中，1～2组同学将大小、长度相同的橡皮筋拨至3厘米处，3～4组同学将大小、长度相同的橡皮筋拨至5厘米处，5～6组同学也将大小、长度相同的橡皮筋拨至7厘米处，即分别采用不同的力度拨动橡皮筋。学生通过多组实验探究，发现7厘米处（重拨）橡皮筋振动的幅度最大，3厘米处（轻拨）橡皮筋振动的幅度最小。最后学生根据实验现象归纳总结，发现规律并得出结论（如图2）。

4.拓展延伸

在学习方式方面，科学教学非常关注学生是否亲历了探究与合作过程，即看他们在学习过程中有没有开展主动学习、团队学习和参与式学习，关注他们的思维发展。为进一步探究声音的高低变化，教师运用自己的声音变化来说明尖锐就是声音高、低沉就是声音低，让学生对声音的高低有了一定的了解。

教师引导学生对钢片琴进行观察，让他们发现每个琴片的长短不同。教师顺势让学生猜一猜长短不同的琴片发出的声音是否一样，学生通过观察发现，琴片越短，音调越高；琴片越长，音调越低。学生初步感知音调的高低后，教师拿出一把弦乐器，向他们简单介绍了琴弦、旋钮、品格、共鸣箱等的用处，然后请几位学生上台演示怎样改变弦的长短、粗细、松紧度。接着，教师请材料员领取实验器材后，给了5分钟让学生自由探究弦的长短、粗细、松紧度与声音高低的关系，并要求他们填写实验记录单。

实验完成后，教师邀请学生以小组为单位上台来展示自己的结果，并根据他们的展示和反复实验得出：长、粗、松的弦音调低；短、细、紧的弦音调高。其中，第3组和第6组的学生拿到的实验器材是橡皮筋，由于橡皮筋类似于弦乐器，学生的实验结论基本一致。上台展示的学生中，有的得出的对于橡皮筋粗细的实验结论不够准确，教师引导道：“橡皮筋与弦乐器类似，刚才我们通过实验知道越粗的弦声音越低，对于橡皮筋应该也是这个结论，只不过橡皮筋没有共鸣箱，声音不能放大，你和小组成员再实验一下，仔细辨别声音的高低。”学生再次实验发现：橡皮筋的声音强弱情况与弦乐器类似。由于学生无法用肉眼直观看出弦的振动情况，教师利用技术手段将橡皮筋的振动情况慢放20倍后，展示给他们。学生通过观看振动的慢镜头，发现长、粗、松的橡皮筋振动较慢，短、细、紧的橡皮筋振动较快，进而得出结论：物体振动时，振动得越快，声音越高；振动得越慢，声音越低（如图3）。

根据以上两个实验，学生归纳总结发现：声音的变化与物体振动的变化有关；声音的强弱与振动幅度有关；声音的高低与振动的快慢有关。

5.应用迁移

通过本节课的学习，学生对声音的强弱与高低有了一定的认识，为了检验他们的掌握情况，教师播放敲击编钟的视频，让他们认真聆听并辨别声音的高低不同，达到了随堂检测的目的。课后，教师还组织学生利用所学乐理知识，选择不同的实验材料，设计、制作并展示简易乐器（如图4）。通过这些活动，学生将所学的知识运用到实际生活中，达到了学以致用的目的。

三、教学反思

在科学课堂上融入传统文化，有利于学生分析其中蕴含的科学知识，以科学的态度来审视传统文化，提取其中的精髓，提升科学与人文素养；也有利于他们深刻地感悟古人对自然的探索精神和创造智慧，从而增强了民族自豪感。

通过跨学科实践，学生拥有了一双灵巧的双手，他们亲自参与解决问题，逐步养成重视证据和逻辑的思维习惯，以及注重实际的行为习惯。教师引导学生回顾我国古代不同时期的科技成果，展现我国科技发展的脉络，让他们感受到中华优秀传统文化对社会生活发展起到的促进作用，意识到中华优秀传统文化的优越性，从而提升文化自信。

同时，跨学科教学一方面联系不断发展的社会文化生活，引导学生利用所学知识研究和解决实际问题，促使他们创造性地解决新情境下的新问题，有助于培养他们的创造思维与创新能力。另一方面，跨学科教学还可以让学生保持好奇心，亲近科学，关注周围世界和实际生活，感受和体验科学技术的作用以及科技发展对人类生活、对个人的影响，放飞科学探索未来的梦想。

[课题：人民教育出版社课程教材研究所“十四五”课题“小学科学跨学科学习及教材呈现研究”，批准号：KC2022-32]

（作者单位：湖北省随州市季梁学校）

参考文献

[1]李群，王荣珍.论中小学中华优秀传统文化课程的开发与实施[J].课程·教材·教法，2018（03）.

[2]喻伯军.义务教育课程标准（2022年版）课例式解读：科学[M].北京：教育科学出版社，2022.

[3]胡卫平，刘守印.义务教育科学课程标准（2022年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2022.

[4]李霞.新版课程标准解析与教学指导·小学科学[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[5]王海英.在科学课程中以跨学科实践融入中华优秀传统文化探析[J].中小学教材教学，2023（07）.