Einführung:
Tiere verwenden Lieder und Geräusche, um zu kommunizieren. Einige dieser Geräusche werden im menschlichen Hörbereich erzeugt, der für die meisten von uns zwischen 20 und 20.000 Schwingungen pro Sekunde liegt. (20 HZ-20 kHz) Schall, der niedriger als 20 Schwingungen ist, wird als Infraschall bezeichnet. Dies sind Geräusche, die wir nicht hören können, aber auf einem Spektrogramm gesehen werden können. Gewitter und Erdbeben erzeugen Geräusche, die im Infraschallbereich liegen. Elefanten kommunizieren mit Infraschall. Dadurch können sie über sehr große Entfernungen miteinander kommunizieren. Einige Tiere erzeugen Geräusche mit mehr als 20.000 Schwingungen pro Sekunde. Diese werden Ultraschall genannt. Fledermäuse verwenden Ultraschall, um zu kommunizieren und Insekten zum Fressen zu finden. Eine Fledermaus erzeugt ein hohes Quietschen und die Echos der Ultraschallwelle prallen vom Insekt ab, was einer hungrigen Fledermaus ihre Position anzeigt. Das menschliche Ohr kann einzelne Sinuswellen erkennen, weil Töne mit einer solchen Wellenform für den Menschen „sauber“ oder „klar“ klingen; Einige Töne, die sich einer reinen Sinuswelle annähern, pfeifen, ein Kristallglas vibriert, indem ein nasser Finger um seinen Rand läuft, und der Klang einer Stimmgabel. Für das menschliche Ohr klingt ein Ton, der aus mehr als einer Sinuswelle besteht, entweder „laut“ oder hat erkennbare Oberwellen; Dies kann als ein anderes Timbre beschrieben werden.
Lernergebnisse:
Der Lernende wird daraus schließen, dass Vibrationen benötigt werden, um Geräusche zu erzeugen. Sie werden zeigen, wie tiefe Töne langsamere Vibrationen und hohe Töne schnellere Vibrationen haben.
Ausrichtung des Lehrplans:
Nationale Standards für die wissenschaftliche Ausbildung
Inhaltsstandard A: Fähigkeiten, die für wissenschaftliche Untersuchungen erforderlich sind
- Verständnis für wissenschaftliche Untersuchungen.
- Verwenden Sie einfache Geräte und Werkzeuge, um Daten zu sammeln und die Sinne zu erweitern.
Inhalt Standard B: Physik
- Position und Bewegung von Objekten
- Schall wird durch vibrierende Objekte erzeugt. Die Tonhöhe des Tons kann durch Ändern der Vibrationsrate variiert werden.
Inhaltsstandard C: Life Science
- Die Eigenschaften von Organismen
- Organismen und ihre Umgebung
Inhaltsstandard E: Wissenschaft und Technologie
- Fähigkeiten des technologischen Designs
- Verständnis von Wissenschaft und Technologie
- Fähigkeit, zwischen natürlichen Objekten und Objekten zu unterscheiden, die von Menschen gemacht wurden.
Inhalt Standard F: Wissenschaft in persönlichen und sozialen Perspektiven
- Merkmale und Veränderungen der Bevölkerung
- Veränderungen der Umwelt
- Wissenschaft und Technologie in lokalen Herausforderungen
Inhaltsstandard G: Geschichte und Natur der Wissenschaft
- Wissenschaft als menschliches Unterfangen
NC SCOS Music Curriculum
Ziel 8: Der Lernende wird die Beziehungen zwischen Musik, den anderen Künsten und Inhaltsbereichen außerhalb der Künste verstehen. (Nationaler Standard 8)
- 8.01 Identifizieren Ähnlichkeiten und Unterschiede in der Bedeutung der gemeinsamen Begriffe in den anderen Künsten verwendet.
- 8.02 Identifizieren Sie die Art und Weise, in der die Prinzipien und Inhalte anderer in der Schule unterrichteter Inhaltsbereiche mit denen der Musik zusammenhängen.
Zeit:
60 Minuten Zeitraum
Materialien:
- Fledermaus- und Elefantenbilder und Spektrogramme
- Lehrbuch
- Band
- 30 cm langes Holzlineal
Technologieressourcen: Raven Lite
Engage:
Zeigen Sie den Schülern eine Hundepfeife. Blasen Sie die Pfeife und fragen Sie die Schüler, was sie wissen, ist das Besondere an Hundeohren? Diskutieren Sie, wie Hunde Dinge hören können, die wir mit unseren Ohren nicht hören können. Sagen Sie den Schülern, dass sie untersuchen werden, wie sich Geräusche ändern können.
Erkunden:
Geben Sie jedem Schülerpaar ein Lineal, ein Klebeband und ein Lehrbuch. Fragen Sie die Schüler, wie wir mit dem Lineal Geräusche machen können. Lassen Sie die Schüler in Gruppen arbeiten, um Strategien für die Klangerzeugung zu entwickeln. Wenn sie Schwierigkeiten haben, zeigen Sie den Schülern, wie Sie das Lineal flach auf den Tisch legen, bedecken Sie das Ende des Lineals mit einem Buch und zupfen Sie das Ende, das vom Tisch hängt. Das Lineal vibriert und verursacht Geräusche. Lassen Sie die Schüler verschiedene Längen des Lineals testen und hören Sie sich jeden Ton an. Die Schüler füllen die Datentabelle über die Geräusche aus, die sie produzieren und hören.
Beispiel:
| Länge vom Tisch | Beobachtungen | Tonhöhe |
| 5 cm | Herrscher ist schwierig zu zupfen, vibrieren schnell | Hohe |
| 10 cm | ||
| 15 cm | ||
| 20cm | Lineal vibriert langsam | Niedrig |
Erklären:
Besprechen Sie die gesammelten Daten. Die höheren Töne wurden erzeugt, wenn eine kürzere Lineallänge vom Tisch hing. Die tieferen Töne wurden erzeugt, wenn die längere Lineallänge gezupft wurde. Besprechen Sie, wie wir die verschiedenen Tonhöhen hören können, da unsere Ohren für einen bestimmten Bereich empfindlich sind. Besprechen Sie, wie die Hundepfeife nicht in unserem Sortiment war. Was sagt uns das über das Gehör von Tieren? Lassen Sie die Schüler diskutieren, wie bestimmte Tiere Dinge hören, die wir nicht können.
Aufwendig:
Untersuchen Sie Bilder von einer Fledermaus und einem Elefanten. Besprechen Sie, welche Arten von Klängen und Tonhöhen sie erzeugen. Fragen Sie die Schüler, was wir verwenden könnten, um Geräusche zu erkennen, die außerhalb unserer Reichweite liegen. Überprüfen Sie die Spektrogramme, die die Schüler in früheren Lektionen verwendet haben. Fragen Sie die Schüler, wie Spektrogramme uns helfen, den Klang zu sehen. Zeigen Sie den Schülern zwei Spektrogramme (eine Fledermaus, ein Elefant). Besprechen Sie die Häufigkeit jedes Tieres. Die Schüler sollten daraus schließen, dass die Fledermäuse eine höhere Frequenz (Ultraschall) und die Elefanten eine niedrigere Frequenz (Infraschall) haben. Fragen Sie die Schüler, wie dies an die Umgebung jedes Tieres angepasst ist.
Zeichnen Sie zwei Sinuswellen (siehe Diagramm unten) auf die Tafel, ohne die Wörter zu verwenden, und fragen Sie die Schüler, was sie an den Linien bemerken? Akzeptiere alle Antworten. Besprechen Sie, wie es im oberen Bild mehr Spitzen gibt und sie näher beieinander liegen. Besprechen Sie, wie die untere Linie die gleiche Höhe hat, aber dass es weniger gibt und der Abstand zwischen den Peaks länger ist. Besprechen Sie die Linien als Wellen und machen Sie „die Welle“
Vergleichen Sie die hohen und niedrigen Frequenzen von Fledermaus und Elefant mit der Entfernung. Stellen Sie fest, wie sich niedrigere Frequenzen weiter bewegen als hohe Frequenzen. Erlauben studenten zu demonstrieren durch striking weiche spitze schlägel auf ihre schreibtisch zu replizieren sounds/stampfen der elefanten. Kontrastieren Sie die tiefen Töne mit der hohen Frequenz von kleinen Glocken, Fingerbecken oder Chorglockenspielen. Entdecken Sie auch, wie kulturelle Instrumente in ihrem ursprünglichen Lebensraum geschaffen werden. Kulturelle Gemeinschaften wählen Materialien aufgrund ihrer Umgebung. Menschliche und tierische Kommunikatoren verwenden Materialien, die für das Ohr angenehme Geräusche erzeugen. Ein Kakadu benutzt einen Zweig, um auf einen Baumstamm zu schlagen. Wenn der Kakadu den Klang dieses Zweigs mag, wird er den Zweig retten. Viele menschliche Musiker bevorzugen ein bestimmtes Instrument gegenüber einem anderen. Ein Konzertpianist wählt einen Flügel gegenüber einem Konsolenklavier. Ermöglichen Sie den Schülern, Instrumente aus verschiedenen internationalen Kulturen zu erkunden.
Erweitern:
Verwenden Sie die Wild Music-Website, um Ihren Hörbereich zu testen. Wenn wir älter werden, ist unser Gehör nicht ganz so gut, so dass es Geräusche geben kann, die Ihre Schüler hören können, die Sie nicht hören können.
Bewerten:
Wissenschaft Notebook Daten tabelle
Wortschatz:
- Frequenz – die Anzahl der pro Sekunde erzeugten Wellen, die der Anzahl der pro Sekunde erzeugten Schwingungen entspricht
- Tonhöhe – die Höhe oder Tiefe eines Tons, bestimmt durch die Frequenz der Schwingungen pro Sekunde.
- Infraschall – Schall mit einer Frequenz, die zu niedrig ist, um vom menschlichen Ohr gehört zu werden
- Ultraschall – akustische Energie in Form von Wellen mit einer Frequenz oberhalb des menschlichen Hörbereichs
Websites:
- http://www.birds.cornell.edu/brp/elephant/ELPFAQ.html
- http://www.batdetective.com/sonograms.htm