3.5跨学科实践_中国乐器--2025-2026学年教科版八年级上册物理教学课件

3.5 跨学科实践_中国乐器学习目标了解中国乐器的主要分类（吹奏类、弹拨类、拉弦类、打击类），认识常见中国乐器的名称和外形特点。探究不同类型中国乐器的发声原理，理解声音的产生与振动的关系，以及音调、响度、音色与乐器结构和演奏方式的联系。体会中国乐器与物理学（声学）、音乐学、历史学、美术学等学科的跨学科联系，认识到传统文化与科学知识的融合。尝试制作简易中国乐器模型，培养动手实践能力、创新思维和团队协作精神，感受中国乐器的魅力。增强对中国传统音乐文化的认同感和自豪感，激发传承和弘扬民族文化的兴趣。情境导入播放一段中国传统乐器演奏的经典乐曲，如《二泉映月》（二胡）、《高山流水》（古筝）、《百鸟朝凤》（唢呐）等。展示多种中国乐器的图片或实物，如古筝、二胡、琵琶、笛子、鼓等。提问：这些美妙的音乐是如何从这些乐器中产生的？不同的中国乐器在发声上有什么特点？引发学生思考，导入本次跨学科实践活动。中国乐器的分类根据演奏方式和发声特点，中国乐器大致可分为以下几类：吹奏类乐器：通过气流振动发声，如笛子、箫、唢呐、笙、埙等。笛子：由一根竹管制成，管身上有多个音孔，通过手指按孔改变空气柱长度来改变音调。唢呐：音色明亮、音量大，由哨子、气盘、杆和碗等部分组成，通过控制气息和按孔发声。弹拨类乐器：通过弹拨琴弦振动发声，如琵琶、古筝、古琴、扬琴、阮等。古筝：有 21 根弦，弦下有琴码支撑，用手指拨弦发声，不同的弦振动频率不同，产生不同音调。琵琶：四弦乐器，音箱呈梨形，用拨片或手指弹拨琴弦，可发出清脆悦耳的声音。拉弦类乐器：通过弓与弦摩擦使弦振动发声，如二胡、京胡、板胡、马头琴等。二胡：有两根弦，琴筒上蒙有蛇皮，通过弓拉动琴弦，琴弦振动引起琴筒内空气柱振动发声。马头琴：蒙古族特色乐器，音色悠扬，琴杆顶端有马头装饰，通过弓拉弦发声。打击类乐器：通过敲击使乐器本身振动发声，如鼓、锣、钹、编钟、木鱼等。编钟：由一系列大小不同的青铜钟组成，敲击不同的钟，因钟的大小不同，振动频率不同，发出不同音调的声音。鼓：由鼓面和鼓身组成，用鼓槌敲击鼓面，鼓面振动发声，敲击力度不同，响度不同。中国乐器的发声原理探究声音的产生：所有乐器发声的根本原因是振动。吹奏类乐器：靠管内空气柱的振动发声。例如，笛子吹奏时，气流冲击吹孔，引起管内空气柱振动。弹拨类乐器：靠琴弦的振动发声，琴弦的振动还会引起琴箱（共鸣箱）的振动，从而放大声音。如古筝的弦振动时，琴箱内的空气也随之振动，使声音更洪亮。拉弦类乐器：靠弓与弦的摩擦使弦振动发声，弦的振动通过琴码传递给琴筒，琴筒共鸣放大声音。如二胡的弦振动带动琴筒振动，增强声音的响度。打击类乐器：靠被敲击部分的振动发声。如鼓被敲击时，鼓面振动产生声音。音调与乐器结构、演奏方式的关系：吹奏类乐器：通过改变空气柱的长度来改变音调。空气柱越短，振动频率越高，音调越高。例如，笛子通过按住不同的音孔，改变空气柱长度，从而发出不同音调的声音。弹拨类和拉弦类乐器：弦的粗细、长短、松紧程度影响音调。弦越细、越短、越紧，振动频率越高，音调越高。如古筝的弦有粗有细，细弦音调高，粗弦音调低；演奏时，用手指按弦改变弦的有效长度，也能改变音调。打击类乐器：乐器本身的大小、厚薄影响音调。通常，较大、较厚的部分振动频率低，音调低；较小、较薄的部分振动频率高，音调高。如编钟中，大钟音调低，小钟音调高。响度与演奏方式的关系：吹奏类乐器：响度与吹奏时的气息强弱有关，气息越足，空气柱振动幅度越大，响度越大。弹拨类和拉弦类乐器：响度与弹拨或拉弦的力度有关，力度越大，弦的振动幅度越大，响度越大；同时，共鸣箱也能放大响度。打击类乐器：响度与敲击的力度有关，力度越大，被敲击部分振动幅度越大，响度越大。音色与乐器材料、结构的关系：不同的中国乐器，由于制作材料和结构不同，音色各具特色。例如，笛子由竹子制成，音色清脆；二胡琴筒蒙有蛇皮，音色悠扬；古筝的木质琴身和多弦结构，使其音色浑厚明亮。即使是同一种类的乐器，由于材料质地、制作工艺的差异，音色也会有所不同。中国乐器中的跨学科联系与物理学的联系：声学：乐器的发声原理基于声音的产生（振动）、传播，以及音调、响度、音色的特性，与物理学中的声学知识紧密相关。力学：弹拨、拉弦、敲击乐器时，涉及力的作用效果（使物体振动），力的大小影响振动幅度（响度）。与音乐学的联系：中国乐器是中国传统音乐的重要组成部分，不同的乐器适合演奏不同风格的乐曲，如二胡适合演奏抒情、悲伤的乐曲，唢呐适合演奏欢快、热烈的乐曲。乐器的演奏技巧（如笛子的吐音、古筝的颤音）与音乐节奏、旋律的表达密切相关。与历史学、文化学的联系：中国乐器有着悠久的历史，如古琴有三千多年的历史，编钟在战国时期就已盛行，它们见证了中国古代文明的发展。不同民族的乐器反映了该民族的文化特色和生活习俗，如马头琴是蒙古族文化的象征，芦笙是苗族、侗族等民族的特色乐器。与美术学、工艺学的联系：中国乐器的外形设计美观，蕴含着独特的美学价值，如琵琶的梨形音箱、马头琴的马头装饰，既实用又具有观赏性。乐器的制作工艺精湛，涉及材料的选择、加工、组装等环节，体现了传统工艺的智慧。例如，古筝的琴弦安装、琴码调试都需要精细的工艺。与数学的联系：某些乐器的弦长、音孔位置等比例关系符合数学规律，以保证音准。如编钟的大小比例与音调高低存在一定的数学关系。制作简易中国乐器模型活动任务：小组合作，利用身边的材料，制作一种简易的中国乐器模型，如竹笛（用吸管或竹子制作）、古筝（用木板、琴弦或橡皮筋制作）、小鼓（用塑料瓶、气球皮制作）等。材料准备：制作简易竹笛：吸管、剪刀、尺子、胶带等。制作简易古筝：木板（或硬纸板）、橡皮筋（作为琴弦）、小木块（作为琴码）等。制作简易小鼓：塑料瓶（或易拉罐）、气球皮、绳子等。制作步骤（以简易古筝为例）：在木板上均匀摆放几个小木块作为琴码。将不同粗细的橡皮筋依次套在木板上，架在琴码上，确保橡皮筋能自由振动。调整琴码的位置，使橡皮筋的松紧程度适当。调试与演奏：用手指弹拨不同的橡皮筋，听其发出的音调，通过调整橡皮筋的粗细、松紧或琴码位置，使音调更准确。尝试用制作的简易古筝演奏简单的旋律。展示与评价：各小组展示制作的乐器模型，介绍制作过程、所用材料、发声原理及演奏效果。从科学性（是否符合发声原理）、工艺性（制作是否精细）、观赏性（外形是否美观）、演奏性（能否发出不同音调）等方面进行评价。中国乐器的传承与发展中国乐器是中华民族宝贵的文化遗产，承载着丰富的文化内涵。随着时代的发展，中国乐器在传承传统的基础上不断创新，如将现代科技应用于乐器制作，改良乐器的音质和演奏性能；在现代音乐作品中，将中国乐器与西洋乐器结合，创造出新颖的音乐风格。作为青少年，我们应了解和喜爱中国乐器，学习传统音乐文化，为传承和弘扬民族文化贡献力量。课堂活动：中国乐器文化分享会活动任务：学生自愿分组，每组选择一种中国乐器，通过查阅资料、请教他人等方式，了解该乐器的历史渊源、文化故事、著名乐曲及演奏家等。分享内容：乐器的名称、外形特点及所属类别。与该乐器相关的历史故事或文化传说。推荐一首该乐器演奏的经典乐曲，并简要介绍其风格特点。活动形式：各小组通过 PPT、视频、现场演示（如有条件）等方式进行分享，其他同学认真聆听并提问交流。随堂练习中国乐器根据演奏方式和发声特点，可分为______、、、______四类。所有乐器发声的根本原因是______。笛子是______类乐器，它通过改变______的长度来改变音调；二胡是______类乐器，它的响度与______有关。举例说明中国乐器与物理学的联系：______。在制作简易中国乐器模型时，我们用到的材料有______（举一例），其发声原理是______。答案吹奏类；弹拨类；拉弦类；打击类振动吹奏；空气柱；拉弦；拉弦的力度（或弦的振动幅度）例如，古筝的弦振动产生声音，弦的粗细、长短影响音调，与物理学中的声学知识相关（答案合理即可）橡皮筋（或木板、吸管等）；橡皮筋振动发声（与所选材料对应，合理即可）总结中国乐器主要分为吹奏类、弹拨类、拉弦类、打击类，每类都有其独特的外形和发声特点。中国乐器发声的根本原因是振动，音调、响度、音色与乐器的结构、材料和演奏方式密切相关。中国乐器蕴含着丰富的跨学科知识，与物理学、音乐学、历史学、美术学等学科紧密联系。通过制作简易乐器模型和文化分享会，培养了动手能力、探究精神和对传统音乐文化的热爱。中国乐器是民族文化的瑰宝，我们应传承和发展这一宝贵遗产，感受其独特魅力。1.吹管乐器2.弹拨乐器3.拉弦乐器二胡：主要由琴筒、琴杆、琴轴、琴皮、琴弦、琴码、千斤、弓等部分组成.发声原理是通过弓毛与琴弦的摩擦，使琴弦振动，再通过琴筒共鸣放大声音.4.打击乐器实用的乐器需要能发出多个音调的音.控制乐器音调变化是设计和演奏乐器的关键.以下研究是我们成功制作小乐器的理论基础.1.探究影响弦发声音调的因素实验设计 准备两根粗细不同的琴弦（或尼龙丝、细钢丝），并按如图所示的步骤安装好器材.  实验结论弦乐器的音调与弦的长度、粗细、松紧有关.弦越短、越细、越紧，发声音调越高;弦越长、越粗、越松，发声音调越低.2.铝片编钟声音的音调和铝片长短的关系铝片编钟中铝片的长短会直接影响其发出声音的音调.一般来说，较短的铝片振动频率较高，发出的声音音调较高；较长的铝片振动频率较低，发出的声音音调较低.因此，可以通过调整铝片的长短来构建具有不同音调的编钟，从而演奏出各种旋律和音乐.3.吸管排箫声音的音调和吸管长短的关系吸管排箫能演奏出不同音调的声音，这主要与吸管的长度有关.一般来说，吸管越长，发声音调越低；吸管越短，发声音调越高.这是因为吸管的长度会影响空气柱的长度，空气柱长度不同，振动的频率也不同，从而产生不同音调的声音.以下是一种用吸管制作排箫的方法.1.准备材料：8根吸管、胶带、剪刀、美工刀、笔、尺子.2.绘制设计图：根据网上查阅到的参考资料，绘制排箫的设计图. 5.堵塞吸管底部：为了使吹奏效果好一点，可以把所有吸管的底部用橡皮泥均匀地堵塞住.6.排列固定：把所有管子从长到短排列，用橡皮筋缠绕固定，每一根管子之间留出一点小空隙.7.调整并固定：调整固定吸管的橡皮筋位置，把管子吹气口都对齐，再用胶带整齐固定住.8.试吹：制作完成后，试吹一下，检查是否能发出声音.一般来说，较软质的吸管可能会让声音听起来相对柔和一些.比如，塑料吸管可能会产生较为清脆的声音；而纸质吸管的声音可能相对单薄，不够饱满.较粗的吸管音调通常较低，发出的声音更为低沉、厚实.较细的吸管音调往往会偏高，声音更为尖锐、明亮.当然，这些影响并不是绝对的，还会受到吸管长度、吹奏力度等其他因素的综合作用，但总体上这些差异是存在的，可以在实践中仔细感受和辨别.类型1 弦乐器1. [2023·宜宾]为了陶冶学生的艺术情操，学校开展了丰富多彩的社团活动。如图是学生用古筝表演的情景，其中说法正确的是(　B　)B2. 在今年春晚西安分会场，《山河诗长安》的演出将传统文化虚实结合，诗乐相和，山河璀璨，令人震撼。如图所示，“李白”弹奏琵琶、吟诗，更是给我们身临其境的视觉享受。下列有关琵琶的说法正确的是(　A　)A类型2 管乐器3. [传统文化][2024·济南一模]“滥竽充数”是一个由寓言故事演化而来的成语，最早出自《韩非子·内储说上》，比喻没有真才实学的人混在内行之中，以次充好。其中的竽是一种簧管乐器，如图所示。下列关于竽的说法正确的是(　A　)　　竽发出的声音是由管内空气柱振动产生的，故A正确；改变吹奏时的力度改变的是物体的振幅，振幅影响声音的响度，故B错误；竽发出的声音不能在真空中传播，故C错误；竽发出的声音如果影响别人的正常休息、学习和工作，也是噪声，故D错误。【答案】A【点拨】4. [传统文化][2024·南京期中]如图为我国民族吹管乐器——唢呐，用它吹奏名曲《百鸟朝凤》时，模仿的多种鸟儿叫声悦耳动听，让人仿佛置身于百鸟争鸣的森林之中，唢呐模仿鸟儿叫声，主要是模仿鸟儿声音的 ；吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变声音的 ；去掉唢呐前端的喇叭，会改变声音的 ⁠。音色　音调　响度　　　一般利用音色来区分和辨别发声体，唢呐模仿鸟儿叫声，主要是模仿鸟儿声音的音色；吹奏时按压不同位置的气孔，主要改变空气柱的长度，使振动的频率不同，音调不同；唢呐前端的喇叭主要是使声音放大，改变声音的响度。【点拨】类型3 敲击乐器5. [传统文化][2024·郑州期末]云锣，出现于唐代，元代开始大为流行，是汉、藏、蒙古、满、纳西、白、彝等族使用的中国敲击体鸣乐器，如图所示，它由大小相同，而厚度、音高存在区别的若干铜制小锣组成。铜锣发出的声音是由锣体 产生的；用同样大小的力敲击锣体，锣的厚度越大，锣发出的声音音调 (填“越高”或“越低”)。振动　越低　　　铜锣发出的声音是由锣体振动产生的；用同样大小的力敲击锣体，锣的厚度越大，越难以振动，振动频率越低，锣发出的声音音调越低。【点拨】6. 如图所示，编钟是中国传统的古老打击乐器，由青铜铸成，它由不同的钟依照大小排列，并悬挂在一个巨大的钟架上，编钟常与编磬组合使用，“金石之声”中的“金”就是指编钟，“石”指编磬。用木槌敲打不同的钟，能发出不同的乐音。由于每个钟发出声音的 不同，故按照乐谱敲打可以演奏出美妙的乐曲。当敲打同一个编钟的力度增大时，发出声音的 变大。(均填声音的特性)音调　响度　类型4 跨学科实践题7. [2024·福州期末]小明用金属管自制乐器，如图所示。敲击不同长度的金属管，能发出“do(1)”“re(2)”“mi(3)” “fa(4)”“sol(5)”“la(6)”“si(7)”。他演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时，应敲击的金属管是(　C　)【点拨】　　敲击不同长度金属管时，金属管在振动，金属管越短，其振动越快，音调就越高，所以“do(1)”“re(2)” “mi(3)”“fa(4)”“sol(5)”“la(6)”“si(7)”对应的管分别是a、b、c、d、e、f、g；小明演奏童谣《数鸭子》中的“鸭”时，对应的音是“sol(5)”，应敲击的金属管是e。【答案】C8. 如图所示是小路在课余时间制作的一个竹笛，在竹管开口处①向管内吹气时，竹笛可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环时，音调可以改变。吹竹笛时，振动发声的物体是 ⁠ ；当布团⑤分别位于a、b、c三个位置时，竹笛发声音调最高的位置是 ⁠。笛内空气柱　a　①竹管开口　②管侧劈形小口　③竹管　④木劈　⑤布团　⑥铁丝　　竹笛是由笛内空气柱振动发声的。由于空气柱越长，竹笛发出的声音的音调越低，所以在图示的三个位置中，当布团在a位置时，管内的空气柱最短，所以此时发出的声音的音调最高；在c位置时空气柱最长，发出的声音的音调最低。【点拨】9. 如图所示为某同学自制的乐器，其制作乐器所用到的材料：几根橡皮筋、一个空纸盒、两支笔芯管等。该自制乐器属于 (填“管乐器”“弦乐器”或“打击乐器”)，控制它发出声音的响度的方法是 ⁠ ；用相同的力从上至下拨动每一根橡皮筋(从上到下橡皮筋越来越细)，自制乐器发出声音的 ⁠ (填“响度从大到小”“响度从小到大”“音调从高到低”或“音调从低到高”)。弦乐器　改变拨动橡皮筋的力大小　音调从低到高　10. [2024·三明期中]在一次郊游中，同学们举行郊外舞会，由于没有乐器，小明利用同学们带去的汽水瓶设计出了汽水瓶的打击乐器，敲出了优美动听的曲子，请问：(1)小明除了用汽水瓶之外，还要用哪些辅助器材？因为要制造打击乐器，所以需要木棍敲打汽水瓶，还需要向汽水瓶中灌入不同深度的水，可以使不同的汽水瓶振动快慢不同，所以需要的辅助器材为木棍和水。(2)发出低音的瓶子和发出高音的瓶子，在设计中有什么不同？为什么？发出低音的瓶子和发出高音的瓶子内灌入水的深度不同。瓶子中的水越少，瓶子振动就越快，发出声音的音调就越高；瓶子中的水越多，瓶子振动就越慢，发出声音的音调就越低。11. 排箫是中国古代的一种乐器，用长短不一的竹管制成。如图所示是某同学自制的简易乐器——吸管排箫。若他向其中的一根吸管内吹气。(1)吸管发出的声音是由 振动产生的。空气柱　(2)根据演奏方式分类，排箫属于 (填“打击乐器”“弦乐器”或“管乐器”)。(3)若该同学更用力地吹某根吸管，则声音的哪个特性会发生变化，如何变化？若该同学更用力地吹某根吸管，则振幅变大，声音的响度变大。管乐器　(4)要使吸管发出的声音音调更高，可以进行怎样的操作？吸管内空气柱越短，越容易振动，振动频率越高，因而要使吸管发出的声音音调更高，可以将吸管剪短来减小吸管内空气柱的长度。