はじめに：
動物は歌や音を使ってコミュニケーションをとります。 これらの音のいくつかは、私たちのほとんどのために毎秒20と20,000振動の間である人間の聴覚範囲内で生成されます。 （20HZ-20kHz）20振動よりも低い音は超低周波音と呼ばれます。 これらは私たちが聞くことができない音ですが、スペクトログラムで見ることができます。 雷雨と地震は、超低周波音の範囲にある音を生成します。 象は超低周波と通信します。 これにより、非常に長い距離で互いに通信することができます。 いくつかの動物は、毎秒20,000以上の振動を持つ音を生成します。 これらは超音波と呼ばれます。 コウモリは、通信し、食べるために昆虫を見つけるために超音波を使用しています。 バットは甲高いきしみを作り出し、超音波の波のエコーは空腹なバットに位置を示す昆虫の跳ね上がります。 このような波形の音は、人間にとって”きれい”または”クリア”と聞こえるため、人間の耳は単一の正弦波を認識することができます。 人間の耳には、複数の正弦波で構成されている音は、”騒々しい”と聞こえるか、検出可能な高調波を持つことになります。
学習成果：
学習者は、音を出すために振動が必要であると推測します。 彼らは、低い音がより遅い振動を持っていると甲高い音がより速い振動を持っている方法を実証します。
カリキュラムの整合：
国家科学教育基準
コンテンツ標準A：科学的問い合わせを行うために必要な能力
- 科学的問い合わせについての理解。
- データを収集し、感覚を拡張するための簡単な機器やツールを採用しています。
コンテンツ標準B:物理科学
- オブジェクトの位置と動き
- 音はオブジェクトを振動させることによって生成されます。 音のピッチは振動の率の変更によって変えることができる。
コンテンツ標準C:ライフサイエンス
- 生物の特性
- 生物とその環境
コンテンツ標準E:科学技術
- 技術設計の能力
- 科学技術についての理解
- 自然物と人間が作った物を区別する能力。
: 個人的および社会的視点における科学
- 人口の特性と変化
- 環境の変化
- 地域の課題における科学と技術
コンテンツ標準G:科学の歴史と性質
- 人間の努力としての科学
Nc Scos音楽カリキュラム
目標8：学習者は、音楽、他の芸術、および芸術以外のコンテンツ領域との関係を理解します。 （国内規格8)
- 8.01他の芸術で使用される一般的な用語の意味の類似点と相違点を特定する。
- 8.02学校で教えられている他のコンテンツ分野の原則と主題が音楽の原則と関連している方法を特定する。
時間：
60分周期
材料:
- バットと象の写真とスペクトログラム
- 教科書
- テープ
- 30cmの長さの木の定規
技術リソース：レイヴンLite
係合：
学生に犬の笛を見せる。 笛を吹くと、彼らは犬の耳について特別である知っているものを学生に尋ねますか？ 犬は私たちが私たちの耳で聞くことができないことを聞くことができる方法を議論します。 音を変える方法を調査することを生徒に伝えます。
探検：
各学生に定規、テープ、テキストブックをペアにします。 定規でどのように音を出すことができるかを生徒に尋ねます。 音を出すための戦略を開発するために、学生がグループで作業しています。 彼らが困難な場合は、定規をテーブルの上に平らに置き、定規の端を本で覆い、テーブルからぶら下がっている端を摘み取る方法を学生に示してください。 定規は音を引き起こして振動します。 学生が定規の異なる長さをテストし、それぞれの音に耳を傾けています。 学生は、彼らが生成し、聞く音についてのデータテーブルを記入します。
:
| 長さオフテーブル | ピッチ | |
| 5 cm＜6563＞＜8930＞定規は摘みにくく、すぐに振動します＜6563＞＜8930＞高 | ||
| 10センチ | ||
| 15センチ | ||
| 20cm | 定規がゆっくりと振動 | 低い |
説明:
収集されたデータについて議論する。 より高い音はより短い定規の長さがテーブルを離れて掛かっていたときに作成された。 下の音は、長いルーラーの長さが摘み取られたときに作成されました。 私たちの耳は特定の範囲に敏感であるため、私たちは異なるピッチを聞くことができる方法を議論します。 犬の笛がどのように私たちの範囲になかったかについて話し合う。 これは動物の聴覚について何を教えてくれますか？ 生徒に，特定の動物がどのようにしてできないことを聞くか話してもらいます。
彼らが作成する音やピッチの種類を議論します。 私たちの範囲外の音を検出するために何を使用できるかを生徒に尋ねます。 以前のレッスンで生徒が使用したスペクトログラムを確認します。 スペクトログラムが音を見るのにどのように役立つかを生徒に尋ねます。 学生に二つのスペクトログラム（一つのコウモリ、一つの象）を表示します。 各動物の頻度について話し合う。 学生は、コウモリがより高い周波数（超音波）を有し、ゾウがより低い周波数（超低周波）を有することを推測するべきである。 これが各動物の環境にどのように適応しているかを生徒に尋ねます。
言葉を使わずにボード上に二つの正弦波（下の図を参照）を描き、生徒に線について気づいたことを尋ねますか？ すべての応答を受け入れます。 一番上の写真にはより多くのピークがあり、それらがどのように近いかを議論してください。 一番下の行は同じ高さを持っていますが、少ないがあり、ピーク間の距離が長いことを議論します。 線を波として議論し、”波”を行います”
コウモリとゾウの高頻度と低頻度を距離に比較します。 低い周波数が高い周波数よりも遠くに移動する方法を確立します。 学生が象の音/踏みを複製するために彼らの机の柔らかい先端のマレットを打つことによって示すことを許可しなさい。 小さい鐘、指のシンバルまたは合唱団のチャイムの高周波と低い音を対比しなさい。 また、文化的な楽器が元の生息地でどのように作成されているかを探ります。 文化コミュニティは、その環境のために材料を選択します。 人間と動物のコミュニケータは、同様に耳に楽しい音を生成する材料を利用しています。 コカトゥーは丸太を打つために小枝を使用しています。 コカトゥーがその小枝の音が好きなら、それは小枝を救うでしょう。 多くの人間のミュージシャンは、別のものよりも特定の楽器を好む。 コンサートのピアニストは、コンソールピアノの上にグランドピアノを選択します。 学生は様々な国際的な文化から計装を探索することができます。
拡張：
あなたの聴力の範囲をテストするためにWild Musicのウェブサイトを使用してください。 私たちが年を取るにつれて、私たちの聴力はそれほど良くないので、あなたの学生が聞くことができない音があるかもしれません。
評価：
科学ノートデータ表
語彙:
- 周波数-毎秒生成される波の数で、毎秒生成される振動の数と同じ
- ピッチ–毎秒の振動の頻度によって決定されるトーンの高さまたは低さ。
- 超低周波音-人間の耳で聞くことができない周波数の音
- 超音波-人間の聴覚範囲を超える周波数を持つ波の形の音響エネルギー
ウェブサイト:
- http://www.birds.cornell.edu/brp/elephant/ELPFAQ.html
- http://www.batdetective.com/sonograms.htm