Úvod:
zvířata používají ke komunikaci písně a zvuky. Některé z těchto zvuků jsou produkovány v lidských sluchových rozsazích, což je pro většinu z nás mezi 20 a 20 000 vibracemi za sekundu. (20 HZ-20 kHz) zvuk, který je nižší než 20 vibrací, se nazývá infrazvuk. To jsou zvuky, které neslyšíme, ale lze je vidět na spektrogramu. Bouřky a zemětřesení vytvářejí zvuky, které jsou v infrazvukových rozsazích. Sloni komunikují s infrazvukem. To jim umožňuje komunikovat mezi sebou na velmi dlouhé vzdálenosti. Některá zvířata produkují zvuky, které mají více než 20 000 vibrací za sekundu. Nazývají se ultrazvuk. Netopýři používají ultrazvuk ke komunikaci a hledání hmyzu k jídlu. Netopýr vytvoří vysoký pískot a ozvěny ultrazvukové vlny se odrazí od hmyzu, což naznačuje jeho polohu hladovému netopýrovi. Lidské ucho dokáže rozpoznat jednotlivé sinusové vlny, protože zvuky s takovým průběhem zvuku „čisté“ nebo „jasné“ pro člověka; některé zvuky, které přibližují čistou sinusovou vlnu, pískají, křišťálové sklo vibruje spuštěním mokrého prstu kolem jeho okraje a zvuk vydaný ladicí vidličkou. K lidskému uchu bude zvuk, který je tvořen více než jednou sinusovou vlnou, buď znít „hlučně“, nebo bude mít detekovatelné harmonické; to může být popsáno jako jiný zabarvení.
výsledky učení:
student odvodí, že vibrace jsou potřebné k vytvoření zvuku. Budou demonstrovat, jak nízké zvuky mají pomalejší vibrace a vysoké zvuky mají rychlejší vibrace.
Curriculum Alignment:
National Science Education Standards
Content Standard A: schopnosti nezbytné k vědeckému bádání
- porozumění vědeckému bádání.
- používají jednoduché zařízení a nástroje pro shromažďování dat a rozšíření smyslů.
obsahový Standard B: fyzikální věda
- poloha a pohyb objektů
- zvuk je vytvářen vibračními objekty. Rozteč zvuku se může měnit změnou rychlosti vibrací.
obsahový Standard C: Life Science
- vlastnosti organismů
- organismy a jejich prostředí
obsahový Standard E: Věda a technika
- schopnosti technologického designu
- porozumění vědě a technice
- schopnosti rozlišovat mezi přírodními objekty a objekty vytvořenými lidmi.
Obsahový Standard F: Science in Personal and Social Perspectives
- charakteristika a změny v populacích
- změny v prostředích
- Věda a technologie v místních výzvách
obsahový Standard G: historie a povaha vědy
- věda jako lidské úsilí
NC SCOS Music Curriculum
cíl 8: žák pochopí vztahy mezi učiteli a učiteli mezi hudbou, ostatní umění, a obsahové oblasti mimo umění. (Národní Norma 8)
- 8.01 Identifikujte podobnosti a rozdíly ve významech běžných termínů používaných v jiných uměních.
- 8.02 Identifikujte způsoby, jakými principy a předmět jiných obsahových oblastí vyučovaných ve škole souvisejí s principy hudby.
čas:
60 minutová doba
:
- Bat a Sloní obrázky a spektrogramy
- učebnice
- páska
- 30 cm dlouhé dřevěné pravítko
technologické zdroje: Raven Lite
Zapojte se:
ukažte studentům píšťalku. Vyhodit píšťalku a zeptat se studentů, co vědí, že je zvláštní o psích uších? Diskutujte o tom, jak psi slyší věci, které nejsme schopni slyšet ušima. Řekněte studentům, že budou zkoumat, jak změnit zvuky.
prozkoumat:
dejte každému studentskému páru pravítko, pásku a textovou knihu. Zeptejte se studentů, jak můžeme dělat zvuky s pravítkem. Nechte studenty pracovat ve skupinách na vývoji strategií pro vytváření zvuku. Pokud mají potíže, demonstrujte studentům, jak umístit pravítko naplocho na stůl, zakryjte konec pravítka knihou a vytrhněte konec, který visí ze stolu. Pravítko bude vibrovat způsobující zvuk. Nechte studenty otestovat různé délky pravítka a poslouchat každý zvuk. Studenti vyplní datovou tabulku o zvucích, které produkují a slyší.
příklad:
| Délka mimo tabulku | pozorování | rozteč |
| 5 cm | pravítko je obtížné vytrhnout, vibrovat rychle | vysoká |
| 10 cm | ||
| 15 cm | ||
| 20cm | pravítko vibruje pomalu | nízká |
vysvětlit:
diskutujte o shromážděných údajích. Vyšší zvuky byly vytvořeny, když kratší délka pravítka visela ze stolu. Nižší zvuky byly vytvořeny, když byla vytržena delší délka pravítka. Diskutujte o tom, jak můžeme slyšet různá hřiště, protože naše uši jsou citlivé na určitý rozsah. Diskutujte o tom, jak psí píšťalka nebyla v našem dosahu. Co nám to říká o slyšení zvířat? Nechte studenty diskutovat o tom, jak určitá zvířata slyší věci, které nemůžeme.
Elaborate:
Prohlédněte si obrázky netopýra a slona. Diskutujte o tom, jaké typy zvuků a hřišť vytvářejí. Zeptejte se studentů, co bychom mohli použít k detekci zvuků, které byly mimo náš dosah. Zkontrolujte spektrogramy, které studenti použili v předchozích lekcích. Zeptejte se studentů, jak nám spektrogramy pomáhají vidět zvuk. Ukažte studentům dva spektrogramy (jeden netopýr, jeden slon). Diskutujte o frekvenci každého zvířete. Studenti by měli odvodit, že netopýři mají vyšší frekvenci (ultrazvuk) a sloni mají nižší frekvenci (infrazvuk). Zeptejte se studentů, jak je to přizpůsobeno tak, aby vyhovovalo prostředí každého zvířete.
nakreslete dvě sinusové vlny (viz obrázek níže) na tabuli bez použití slov a zeptejte se studentů, co si o liniích všimnou? Přijměte všechny odpovědi. Diskutujte o tom, jak je na horním obrázku více vrcholů a jsou blíže k sobě. Diskutujte o tom, jak má spodní řádek stejnou výšku, ale že je jich méně a vzdálenost mezi vrcholy je delší. Diskutujte o liniích jako vlnách a proveďte „vlnu“
Porovnejte vysoké a nízké frekvence netopýra a slona na vzdálenost. Zjistěte, jak nižší frekvence cestují dále než vysoké frekvence. Umožněte studentům demonstrovat tím, že udeří měkké špičky paličky na jejich stole replikovat zvuky / dupání slona. Kontrastujte nízké zvuky s vysokou frekvencí malých zvonků, činelů prstů nebo zvonků sborů. Taky, prozkoumejte, jak jsou kulturní nástroje vytvářeny v jejich původním prostředí. Kulturní komunity si vybírají materiály kvůli svému prostředí. Lidské a zvířecí komunikátory využívají materiály, které vytvářejí zvuky příjemné pro ucho. Kakadu používá větvičku, aby porazil na kládě. Pokud se kakadu líbí zvuk té větvičky, zachrání větvičku. Mnoho lidských hudebníků upřednostňuje určitý nástroj před jiným. Koncertní pianista si vybere klavír nad klavírem konzoly. Umožněte studentům prozkoumat přístrojové vybavení z různých mezinárodních kultur.
rozšířit:
pomocí webové stránky Wild Music otestujte svůj rozsah sluchu. Jak stárneme, náš sluch není tak dobrý, takže mohou existovat zvuky, které vaši studenti slyší, že nebudete schopni slyšet.
Evaluate:
Science Notebook data table
Vocabulary:
- frekvence-počet vln vyrobených za sekundu, který je stejný jako počet vibrací vyrobených za sekundu
- Pitch-výška nebo nízká tón, jak je určeno frekvencí vibrací za sekundu.
- infrazvuk-zvuk s frekvencí příliš nízkou na to, aby byl slyšen lidským uchem
- ultrazvuk-akustická energie ve formě vln s frekvencí nad rozsahem lidského sluchu
webové stránky:
- http://www.birds.cornell.edu/brp/elephant/ELPFAQ.html
- http://www.batdetective.com/sonograms.htm