Bevezetés:
az állatok dalokat és hangokat használnak a kommunikációhoz. Ezeknek a hangoknak egy része az emberi hallási tartományon belül keletkezik, amely a legtöbbünk számára másodpercenként 20-20 000 rezgés között van. (20 HZ-20kHz) a 20 rezgésnél alacsonyabb hangot infrahangnak nevezzük. Ezek olyan hangok, amelyeket nem hallunk, de egy spektrogramon láthatók. A zivatarok és a földrengések olyan hangokat produkálnak, amelyek az infravörös tartományban vannak. Az elefántok infrahanggal kommunikálnak. Ez lehetővé teszi számukra, hogy nagyon nagy távolságokon kommunikáljanak egymással. Egyes állatok olyan hangokat produkálnak, amelyek másodpercenként több mint 20 000 rezgéssel rendelkeznek. Ezeket ultrahangnak nevezik. A denevérek ultrahang segítségével kommunikálnak és rovarokat találnak enni. A denevér magas hangú nyikorgást fog produkálni, és az ultrahanghullám visszhangja visszapattan a rovarról, jelezve helyzetét egy éhes denevérnek. Az emberi fül képes felismerni az egyes szinuszhullámokat, mert az ilyen hullámformájú hangok “tiszta” vagy “tiszta” hangot adnak az embereknek; néhány tiszta szinuszhullámhoz közelítő hang fütyül, egy kristályüveg rezeg, ha nedves ujjat futtat a pereme körül, és a hangvilla hangja. Az emberi fül számára egy olyan hang, amely egynél több szinuszhullámból áll, vagy “zajosnak” hangzik, vagy kimutatható harmonikusokkal rendelkezik; ezt más hangszínként lehet leírni.
tanulási eredmények:
a tanuló arra a következtetésre jut, hogy rezgésekre van szükség a hang előállításához. Megmutatják, hogy az alacsony hangok lassabb rezgésekkel, a magas hangok pedig gyorsabb rezgésekkel rendelkeznek.
tanterv összehangolása:
nemzeti tudományos oktatási szabványok
tartalom a szabvány: a tudományos vizsgálat elvégzéséhez szükséges képességek
- a tudományos vizsgálat megértése.
- használj egyszerű eszközöket és eszközöket az adatok gyűjtésére és az érzékek kiterjesztésére.
tartalom b szabvány: fizikai tudomány
- tárgyak helyzete és mozgása
- a hangot vibráló tárgyak állítják elő. A hangmagasság változtatható a rezgés sebességének megváltoztatásával.
tartalom szabvány C: Life Science
- a jellemzői szervezetek
- szervezetek és környezetük
tartalom szabvány E: tudomány és technológia
- képességek technológiai tervezés
- megértése a tudomány és a technológia
- képesség a természetes tárgyak és az ember által készített tárgyak megkülönböztetésére.
F Tartalomszabvány: Tudomány a személyes és társadalmi perspektívákban
- jellemzők és változások a populációkban
- környezeti változások
- Tudomány és technológia a helyi kihívásokban
tartalom G szabvány: a tudomány története és természete
- a tudomány mint emberi törekvés
NC SCOS Music Curriculum
8.cél: a tanuló meg fogja érteni közötti kapcsolatok zene, a többi művészeti és tartalmi területek kívül a művészetek. (Nemzeti Szabvány 8)
- 8.01 azonosítsa a hasonlóságokat és különbségeket a más művészetekben használt közös kifejezések jelentésében.
- 8.02 határozza meg, hogy az iskolában tanított egyéb tartalmi területek alapelvei és tárgyai hogyan kapcsolódnak a zenéhez.
idő:
60 perces időszak
anyagok:
- denevér és elefánt képek és spektrogramok
- tankönyv
- szalag
- 30 cm hosszú fa vonalzó
technológiai források: Raven Lite
Engage:
Mutasd a diákok egy kutya síp. Fújd meg a sípot, és kérdezd meg a tanulókat, hogy mit tudnak a kutya füléről? Beszéljétek meg, hogyan hallják a kutyák azokat a dolgokat, amelyeket nem hallunk a fülünkkel. Mondja el a hallgatóknak, hogy megvizsgálják, hogyan lehet megváltoztatni a hangokat.
felfedezés:
Adj minden diákpárnak egy vonalzót, szalagot és egy tankönyvet. Kérdezd meg a tanulókat, hogyan tudunk hangot adni a vonalzóval. A diákok csoportokban dolgoznak, hogy stratégiákat dolgozzanak ki a hangzás érdekében. Ha nehézségeik vannak, mutassa be a diákoknak, hogyan kell a vonalzót laposan elhelyezni az asztalon, fedje le a vonalzó végét egy könyvvel, és tépje le az asztalról lógó végét. A vonalzó rezeg, ami hangot okoz. Kérd meg a tanulókat, hogy teszteljék a vonalzó különböző hosszát, és hallgassák meg az egyes hangokat. A diákok kitöltik az adattáblát az általuk előállított és hallott hangokról.
példa:
| Hossz off táblázat | megfigyelések | Pitch |
| 5 cm | a vonalzót nehéz letépni, gyorsan rezegni | magas |
| 10 cm | ||
| 15 cm | ||
| 20cm | vonalzó lassan rezeg | alacsony |
magyarázza el:
beszélje meg az összegyűjtött adatokat. A magasabb hangok jöttek létre, amikor rövidebb vonalzó hossza lógott le az asztalra. Az alsó hangok akkor jöttek létre, amikor a hosszabb vonalzó hosszát megkopasztották. Beszéljétek meg, hogyan hallhatjuk a különböző hangmagasságokat, mert a fülünk érzékeny egy bizonyos tartományra. Beszéljétek meg, hogy a kutya síp nem volt a tartományunkban. Mit mond ez nekünk az állatok hallásáról? Kérd meg a tanulókat, hogy beszéljék meg, hogy bizonyos állatok hogyan hallanak olyan dolgokat,amelyeket mi nem.
kidolgozott:
vizsgálja meg a denevér és az elefánt képeit. Beszéljétek meg, milyen hangokat és hangmagasságokat hoznak létre. Kérdezd meg a tanulókat, mit tudnánk használni a hatótávolságunkon kívül eső hangok észlelésére. Tekintse át azokat a spektrogramokat, amelyeket a hallgatók az előző órákban használtak. Kérdezd meg a tanulókat, hogy a spektrogramok hogyan segítenek látni a hangot. Mutassa meg a diákoknak két spektrogramot (egy denevér, egy elefánt). Beszélje meg az egyes állatok gyakoriságát. A hallgatóknak arra kell következtetniük, hogy a denevérek magasabb frekvenciájúak (ultrahang), az elefántok pedig alacsonyabb frekvenciájúak (infrahang). Kérdezd meg a tanulókat, hogyan igazodik ez az egyes állatok környezetéhez.
Rajzolj két szinuszhullámot (lásd az alábbi ábrát) a táblára a szavak használata nélkül, és kérdezd meg a tanulókat, mit vesznek észre a vonalakról? Fogadja el az összes választ. Beszéljétek meg, hogy több csúcs van a felső képen, és közelebb vannak egymáshoz. Beszélje meg, hogy az alsó sor ugyanolyan magas, de kevesebb, és a csúcsok közötti távolság hosszabb. Beszélje meg a vonalakat mint hullámokat, és tegye meg a “hullámot”
hasonlítsa össze a denevér és az elefánt magas és alacsony frekvenciáit a távolsággal. Határozza meg, hogy az alacsonyabb frekvenciák hogyan haladnak tovább, mint a magas frekvenciák. Hagyja, hogy a diákok bizonyítani feltűnő puha tip kalapácsok az íróasztalukon megismételni hangok/trappolt az elefánt. Kontraszt az alacsony hangokat a kis harangok, ujj cintányérok vagy kóruscsengők magas frekvenciájával. Fedezze fel azt is, hogy a kulturális eszközök hogyan jönnek létre eredeti élőhelyükön. A kulturális közösségek környezetük miatt választanak anyagokat. Az emberi és állati kommunikátorok egyaránt olyan anyagokat használnak, amelyek a fülnek kellemes hangokat produkálnak. A kakadu egy gallyat használ, hogy verje a rönköt. Ha a kakadu szereti annak a gallynak a hangját, akkor megmenti a gallyat. Sok emberi zenész előnyben részesít egy adott hangszert egy másikkal szemben. A koncert zongorista egy zongorát választ a konzol zongora helyett. Lehetővé teszi a diákok, hogy vizsgálja műszerek különböző nemzetközi kultúrákban.
kiterjesztés:
használja a Wild Music webhelyet a hallástartomány teszteléséhez. Ahogy öregszünk, a hallásunk nem olyan jó, így lehetnek olyan hangok, amelyeket a diákok hallhatnak, amit nem fogsz hallani.
Értékelés:
Tudományos Jegyzetfüzet adattáblája
szókincs:
- frekvencia – a másodpercenként előállított hullámok száma, amely megegyezik a másodpercenként előállított rezgések számával
- hangmagasság – a hang magassága vagy alacsonysága, amelyet a másodpercenkénti rezgések gyakorisága határoz meg.
- infrahang-az emberi fül számára túl alacsony frekvenciájú hang
- ultrahang-akusztikus energia hullámok formájában, amelyek frekvenciája meghaladja az emberi hallási tartományt
weboldalak:
- http://www.birds.cornell.edu/brp/elephant/ELPFAQ.html
- http://www.batdetective.com/sonograms.htm