Inleiding:
Dieren gebruiken liederen en geluiden om te communiceren. Sommige van deze geluiden worden geproduceerd binnen menselijke auditieve bereiken, die voor de meesten van ons is tussen 20 en 20.000 trillingen per seconde. (20 HZ-20kHZ) geluid dat lager is dan 20 trillingen wordt infrageluid genoemd. Dit zijn geluiden die we niet kunnen horen, maar wel te zien zijn op een spectrogram. Onweersbuien en aardbevingen produceren geluiden die zich in het infrageluidbereik bevinden. Olifanten communiceren met infrageluid. Hierdoor kunnen ze over zeer lange afstanden met elkaar communiceren. Sommige dieren produceren geluiden die meer dan 20.000 trillingen per seconde hebben. Deze worden echo ‘ s genoemd. Vleermuizen gebruiken echografie om te communiceren en insecten te vinden om te eten. Een vleermuis zal een hoge piep produceren en de echo ‘ s van de ultrasone golf zullen weerkaatsen van het insect dat zijn positie aan een hongerige vleermuis aangeeft. Het menselijk oor kan enkele sinusgolven herkennen omdat geluiden met zo ‘ n golfvorm geluid “schoon” of “helder” voor mensen; sommige geluiden die een zuivere sinusgolf benaderen fluiten, een kristalglas dat trilt door een natte vinger rond de rand te laten lopen, en het geluid gemaakt door een stemvork. Voor het menselijk oor zal een geluid dat bestaat uit meer dan één sinus ofwel “luidruchtig” klinken of detecteerbare harmonischen hebben; dit kan worden omschreven als een ander timbre.
leerresultaten:
de leerling zal concluderen dat trillingen nodig zijn om geluid te maken. Ze zullen laten zien hoe lage geluiden hebben langzamere trillingen en hoge toon geluiden hebben snellere trillingen.
afstemming van curricula:
nationale normen voor wetenschapsonderwijs
inhoud Standaard A: vaardigheden die nodig zijn om wetenschappelijk onderzoek te doen
- inzicht in wetenschappelijk onderzoek.
- gebruik eenvoudige apparatuur en hulpmiddelen om gegevens te verzamelen en de zintuigen uit te breiden.
inhoud Standaard B: fysische wetenschappen
- positie en beweging van objecten
- geluid wordt geproduceerd door trillende objecten. De toonhoogte van het geluid kan worden gevarieerd door het veranderen van de snelheid van de trillingen.
Inhoudsnorm C: Biowetenschappen
- de kenmerken van organismen
- organismen en hun omgeving
Inhoudsnorm E: wetenschap en technologie
- capaciteiten voor technologisch ontwerp
- inzicht in wetenschap en technologie
- capaciteiten om natuurlijke objecten en door mensen gemaakte objecten te onderscheiden.
Inhoud Standaard F: Wetenschap in persoonlijke en sociale perspectieven
- kenmerken en veranderingen in populaties
- veranderingen in omgevingen
- wetenschap en technologie in lokale uitdagingen
inhoud standaard G: Geschiedenis en natuur van de wetenschap
- wetenschap als een menselijk streven
NC SCOS Muziekcurriculum
doelstelling 8: de leerling zal de relaties tussen muziek, de andere kunst, en inhoud gebieden buiten de Kunsten. (Nationale Norm 8)
- 8.01 gelijkenissen en verschillen identificeren in de betekenissen van gemeenschappelijke termen die in de andere kunsten worden gebruikt.
- 8.02 identificeren van manieren waarop de beginselen en het onderwerp van andere inhoudsgebieden die op de school worden onderwezen, verband houden met die van muziek.
tijd:
60 minuten periode
materialen:
- foto ‘ s van vleermuizen en olifanten en spectrograms
- leerboek
- Tape
- 30 cm lange houten liniaal
technologie: Raven Lite
Engage:
laat leerlingen een hondenfluitje zien. Blaas op de fluit en vraag studenten wat ze weten is speciaal over hondenoren? Bespreek hoe honden dingen kunnen horen die we niet met onze oren kunnen horen. Vertel studenten dat ze zullen onderzoeken hoe ze geluiden kunnen veranderen.
Explore:
geef elk leerlingpaar een Liniaal, tape en een tekstboek. Vraag leerlingen hoe we geluiden kunnen maken met de liniaal. Laat studenten in groepen werken om strategieën te ontwikkelen voor het maken van geluid. Als ze moeite hebben, demonstreren voor studenten hoe de liniaal plat op de tafel te plaatsen, bedek het einde van de liniaal met een boek en pluk het einde dat aan de tafel hangt. De liniaal zal trillen waardoor geluid. Laat de leerlingen verschillende lengtes van de liniaal testen en naar elk geluid luisteren. Studenten vullen een gegevenstabel in over de geluiden die ze produceren en horen.
voorbeeld:
| Lengte uit de tabel | Opmerkingen | Pitch |
| 5 cm | Liniaal is moeilijk om uit te rukken, trillen snel | Hoog |
| 10cm | ||
| 15cm | ||
| 20cm | Liniaal trilt langzaam | Laag |
Leg uit:
Bespreken de verzamelde gegevens. De hogere geluiden werden gemaakt wanneer kortere liniaal lengte was opknoping van de tafel. De lagere geluiden werden gemaakt toen de langere liniaal lengte werd geplukt. Bespreek hoe we de verschillende toonhoogtes kunnen horen omdat onze oren gevoelig zijn voor een bepaald bereik. Bespreek hoe het hondenfluitje niet in ons bereik was. Wat zegt dit ons over het horen van dieren? Laat leerlingen bespreken hoe bepaalde dieren dingen horen die wij niet kunnen.
uitgebreid:
onderzoek afbeeldingen van een vleermuis en een olifant. Bespreek welke soorten geluiden en toonhoogtes ze creëren. Vraag leerlingen wat we kunnen gebruiken om geluiden te detecteren die buiten ons bereik waren. Bekijk de spectrograms die de leerlingen in eerdere lessen gebruikten. Vraag leerlingen Hoe spectrograms ons helpen om het geluid te zien. Toon de leerlingen twee spectrograms (een vleermuis, een olifant). Bespreek de frequentie van elk dier. Studenten zouden moeten concluderen dat de vleermuizen een hogere frequentie hebben (echografie) en de olifanten een lagere frequentie (infrageluid). Vraag de leerlingen hoe dit is aangepast aan de omgeving van elk dier.
teken twee sinusgolven (zie diagram hieronder) op het bord zonder de woorden te gebruiken en vraag de leerlingen wat ze opvallen aan de lijnen? Accepteer alle antwoorden. Bespreek hoe er meer pieken in de bovenste foto en ze dichter bij elkaar. Bespreek hoe de bottom line dezelfde hoogte heeft, maar dat er minder zijn en de afstand tussen de pieken langer is. Bespreek de lijnen als golven en doe “de Golf”
vergelijk de hoge en lage frequenties van de vleermuis en de olifant met de afstand. Bepaal hoe lagere frequenties verder reizen dan hoge frequenties. Laat leerlingen demonstreren door opvallende Soft tip hamers op hun bureau om geluiden/stampen van de olifant te repliceren. Contrast de lage geluiden met de hoge frequentie van kleine belletjes, vinger bekkens of koor klokkenspel. Ook, verkennen hoe culturele instrumenten worden gemaakt in hun oorspronkelijke habitat. Culturele gemeenschappen kiezen materialen vanwege hun omgeving. Zowel menselijke als dierlijke communicatoren maken gebruik van materialen die geluid produceren aangenaam voor het oor. Een kaketoe gebruikt een takje om op een boomstam te slaan. Als de kaketoe het geluid van dat twijgje leuk vindt, redt hij het twijgje. Veel menselijke muzikanten verkiezen een bepaald instrument boven een ander. Een concertpianist kiest een vleugelpiano boven een consolepiano. Laat studenten instrumentatie uit verschillende internationale culturen te verkennen.
uitbreiden:
gebruik de Wild Music-website om uw gehoorbereik te testen. Naarmate we ouder worden is ons gehoor niet zo goed, dus er kunnen geluiden zijn die uw studenten kunnen horen die u niet zult kunnen horen.
evalueer:
tabel met gegevens van wetenschappelijke Notebook
woordenschat:
- frequentie-het aantal geproduceerde golven per seconde dat gelijk is aan het aantal geproduceerde trillingen per seconde
- toonhoogte – de hoogheid of laagheid van een toon, bepaald door de frequentie van trillingen per seconde.
- infrageluid-geluid met een frequentie die te laag is om door het menselijk oor te worden gehoord
- ultrageluid – akoestische energie in de vorm van golven met een frequentie hoger dan het menselijke gehoorbereik
Websites:
- http://www.birds.cornell.edu/brp/elephant/ELPFAQ.html
- http://www.batdetective.com/sonograms.htm