BioMusic

Úvod:

Zvukové vlny se musí šířit prostředím, jako jsou pevné látky, kapaliny a plyny. Zvukové vlny se pohybují každým z těchto prostředí tak, že rozkmitají molekuly v látce. Molekuly v pevných látkách jsou velmi pevně zabaleny. Kapaliny nejsou tak pevně zabaleny. A plyny jsou zabaleny velmi volně. Díky tomu se zvuk v pevné látce šíří mnohem rychleji než v plynu. Ve vodě se zvuk šíří asi čtyřikrát rychleji a dále než ve vzduchu. Proto mohou velryby v oceánech komunikovat na obrovské vzdálenosti. Ve dřevě se zvukové vlny šíří asi třináctkrát rychleji než ve vzduchu. V teplejších dnech se také šíří rychleji, protože molekuly na sebe narážejí častěji, než když je chladno.

Výstupy z učení:

Žáci určí média, kterými se mohou zvuky šířit, a zařadí je od nejpomalejších po nejrychlejší. Žák pojmenuje živočichy, kteří se dorozumívají pomocí zvuku v různých prostředích.

Zařazení do učebního plánu:

Národní standardy přírodovědného vzdělávání

Obsahový standard A: Schopnosti potřebné k vědeckému zkoumání

  • Porozumění o vědeckém zkoumání.
  • Používat jednoduché vybavení a nástroje ke sběru dat a rozšiřování smyslů.

Obsahový standard B: Fyzikální vědy

  • Poloha a pohyb předmětů
  • Zvuk vzniká kmitáním předmětů. Výšku zvuku lze měnit změnou rychlosti kmitání.

Content Standard C: Life Science

  • The characteristics of organisms
  • Organisms and their environments

Content Standard E: Science and Technology

  • Abilities of technological design
  • Understanding about science and technology
  • Abilities to distinguish between natural objects and objects made by humans.

Content Standard F: Science in Personal and Social Perspectives

  • Characteristics and changes in populations
  • Changes in environments
  • Science and technology in local challenges

Content Standard G: History and Nature of Science

  • Science as a human endeavor

NC SCOS Music Curriculum

Goal 8: The learner will understand relationships between music, the other arts, and content areas outside the arts. (National Standard 8)

  • 8.01 Identify similarities and differences in the meanings of common terms used in the other arts.
  • 8.02 Určit způsoby, jakými principy a předměty jiných obsahových oblastí vyučovaných ve škole souvisejí s principy a předměty hudby.

Čas:

Jedna vyučovací hodina v délce 60 minut

Zaujmout:

Zeptejte se žáků, zda se zvuk lépe šíří v pevných látkách, kapalinách nebo plynech? Nechte je diskutovat o příkladech, kdy slyšeli věci prostřednictvím různých médií. (vzduch, vana nebo bazén, ucho u zdi) Nechte studenty předvést tři různé stavy hmoty a jak by jimi procházely vibrace. Rozdělte studenty do tří skupin a rychle namodelujte vibrace procházející různými stavy hmoty. (skupina plynů – studenti stojí daleko od sebe, těžko prochází kmitání nebo tlačení podél; skupina kapalin blízko sebe, ale ne super těsně, informace se přenáší lépe, pevné látky: studenti jsou těsně namačkáni a vibrace snadno prochází všemi molekulami)

Prozkoumejte:

Nechte studenty vyzkoušet, jak se zvuk šíří pevnými látkami. Nechte studenty pracovat s partnerem na jejich místech. Jeden student bude lehce ťukat do své lavice a druhý student bude zaznamenávat, co slyší. Tentýž žák znovu lehce poklepe, když druhý žák položí ucho na stůl. Studenti by měli zvuky porovnat. Vyzkoušejte aktivitu ještě jednou hlasitějším ťukáním a zaznamenejte výsledky. Nechte studenty prozkoumat, jak se zvuk šíří skleněnými, plastovými a kovovými miskami nebo nádobami. Studenti přejdou činností od běžných předmětů ve třídě k hudebním nástrojům. Třída bude zkoumat nástroje z různých médií, například kovové, dřevěné a strunné. Ke zkoumání rychlých vibrací po úderu lze použít metalofony, vibraslapy, kravské zvonce, melodické zvonky a/nebo zvonkohry. K určení vibrací dřevěných nástrojů lze použít různé bubny. K určení vibrací úderů do strun lze použít autoharfu, kytaru nebo klavír. By using these mediums to determine the tempo (speed) of the vibrations, students will determine which medium allows the instruments sound to travel the loudest and farthest.

Activity Sound Observations
Light taps through air (gas)
Light taps through table (solid)
Heavy taps through air (gas)
Heavy taps through table (solid)

Explain:

Discuss how the sound was much louder through the table than through the air. Ask students how they think sound would travel in a liquid? Accept reasonable responses.

Elaborate:

Have students listen to sounds of killer whales and humpback whales. Discuss the whales‘ habitat. Whales sing in rhyme back and forth to each. Whales sing what they heard then they add to the song. Poslední 4 takty jsou u každé velryby stejné. Studenti by měli provést několik pozorování zvuků s ohledem na jejich výšku, trvání a hlasitost. Zopakujte zvuky tak, aby studenti měli čas znázornit zvuky názorně ve svých přírodovědných sešitech. Poté, co vytvoří vlastní znázornění, ukažte studentům spektrogramy velrybích zpěvů. Studenti vyjádří, že to, jak je něco hlasité, závisí na tom, kolik energie bylo vynaloženo na vytvoření zvuku. Hlasité zvuky mají velkou amplitudu a nesou velké množství energie. Malé zvuky nesou méně energie. Zapojte studenty do hry na ozvěnu zpěvu. Hra se může skládat ze slov, zvuků nebo slabik. Po odzpívání daného vzoru vytvoří žák jeho improvizaci. Hru si zahrajte společně jako třída. Poté se rozdělte do menších skupinek po čtyřech, aby měl každý student možnost improvizovat a měnit vzor písně jako velryby.

Vyhodnoťte:

Pozorování učitele/účast učitele

Zápisník s tabulkou údajů

Rozšíření:

Využijte kovové, skleněné a plastové nádoby a na bok nádoby připevněte přísavku s mikrofonem. Mikrofon bude zaznamenávat zvuk měnících se nádob. Pomocí těchto nahrávek vytvořte v programu Raven lite spektrogramy, aby měli studenti možnost porovnat, co slyší, cítí a vidí. Pokud není k dispozici mikrofon, lze poslech nahradit stetoskopem. Vyjádřete také, jak lze zvuk slyšet bez uší. Profilujte neslyšící perkusionistku Evelyn Glennie, která hraje bosá, aby cítila vibrace.

Webové stránky Evelyn Glennie

  • http://www.youtube.com/watch?v=jVw5KawqUIg
  • http://vodpod.com/watch/585869-deaf-percussionist-evelyn-glennie-and-lin….
  • http://www.ted.com/talks/evelyn_glennie_shows_how_to_listen.html

Zkoumejte, co různé kultury používaly k výrobě nástrojů: např. Inuité z Arktidy používali velrybí kosti

Slovní zásoba:

  • Solid — certain size and shape
  • Liquid — can flow, be poured, and spilled
  • Gas — matter that has no shape or size of its own
  • Vibrations — mechanical oscillations about an equilibrium point
  • Pitch — the highness or lowness of a tone, as determined by the frequency of vibrations per second
  • Duration – amount of time or a particular time interval
  • Tempo — the speed of music.
  • Sound wave — audible acoustic waves

Websites:

  • http://www.nps.gov/archive/glba/InDepth/learn/preserve/projects/acoustic…