Introducere:
animalele folosesc cântece și sunete pentru a comunica. Unele dintre aceste sunete sunt produse în intervalele auditive umane, care pentru majoritatea dintre noi este între 20 și 20.000 de vibrații pe secundă. (20 HZ-20kHz) sunetul care este mai mic de 20 de vibrații se numește infrasunete. Acestea sunt sunete pe care nu le putem auzi, dar pot fi văzute pe o spectrogramă. Furtunile și cutremurele produc sunete care se află în intervalele infrasunetelor. Elefanții comunică cu infrasunetele. Acest lucru le permite să comunice între ei pe distanțe foarte lungi. Unele animale produc sunete care au mai mult de 20.000 de vibrații pe secundă. Acestea se numesc ultrasunete. Liliecii folosesc ultrasunetele pentru a comunica și pentru a găsi insecte de mâncat. Un liliac va produce un scârțâit ascuțit și ecourile undei cu ultrasunete vor sări de pe insectă indicând poziția sa către un liliac flămând. Urechea umană poate recunoaște undele sinusoidale unice, deoarece sunetele cu o astfel de formă de undă sună „curate” sau „clare” pentru oameni; unele sunete care aproximează o undă sinusoidală pură fluieră, un pahar de cristal setat să vibreze rulând un deget umed în jurul marginii sale și sunetul făcut de o furculiță de tuning. Pentru urechea umană, un sunet care este alcătuit din mai multe unde sinusoidale va suna fie „zgomotos”, fie va avea armonici detectabile; acest lucru poate fi descris ca un timbru diferit.
rezultatele învățării:
elevul va deduce că vibrațiile sunt necesare pentru a face sunet. Acestea vor demonstra cât de scăzute sunetele au vibrații mai lente și sunetele înalte au vibrații mai rapide.
alinierea curriculumului:
standarde naționale de educație științifică
conținut standard A: abilități necesare pentru a face anchetă științifică
- înțelegere despre anchetă științifică.
- folosiți echipamente și instrumente simple pentru a aduna date și a extinde simțurile.
conținut Standard B: știința fizică
- poziția și mișcarea obiectelor
- sunetul este produs de obiecte vibratoare. Pasul sunetului poate fi variat prin schimbarea ratei de vibrație.
conținut Standard C: Life Science
- caracteristicile organismelor
- organisme și mediile lor
conținut Standard E: știință și Tehnologie
- abilități de proiectare tehnologică
- înțelegere despre știință și tehnologie
- abilități de a distinge între obiectele naturale și obiectele făcute de oameni.
Conținut Standard F: Știință în perspective personale și sociale
- caracteristici și schimbări în populații
- schimbări în medii
- știință și tehnologie în provocări locale
conținut Standard G: istoria și natura științei
- știința ca efort uman
NC scos Music Curriculum
obiectivul 8: cursantul va înțelege relațiile dintre muzică, celelalte arte și zonele de conținut din afara artelor. (Standard Național 8)
- 8.01 identificați asemănările și diferențele în semnificațiile termenilor obișnuiți utilizați în celelalte arte.
- 8.02 identificarea modurilor în care principiile și subiectele altor domenii de conținut predate în școală sunt legate de cele ale muzicii.
timp:
60 minute perioada
materiale:
- Bat și elefant imagini și spectrograme
- manual
- bandă
- 30 cm riglă lemn lung
resurse tehnologice: Raven Lite
angaja:
arată elevilor un fluier câine. Suflați fluierul și întrebați elevii ce știu că este special despre urechile câinilor? Discutați despre modul în care câinii pot auzi lucruri pe care nu le putem auzi cu urechile noastre. Spuneți elevilor că vor investiga cum să facă sunetele să se schimbe.
Exploreaza:
da fiecare pereche de student o riglă, bandă și o carte de text. Întrebați elevii cum putem face sunete cu rigla. Cereți elevilor să lucreze în grupuri pentru a dezvolta strategii pentru a face sunet. Dacă întâmpină dificultăți, demonstrați studenților cum să așeze rigla pe masă, acoperiți capătul riglei cu o carte și smulgeți capătul care atârnă de pe masă. Rigla va vibra provocând sunet. Cereți elevilor să testeze diferite lungimi ale riglei și să asculte fiecare sunet. Elevii completează tabelul de date despre sunetele pe care le produc și le aud.
exemplu:
| lungimea tabelului | observații | Pitch |
| 5 cm | rigla este dificil de a smulge, vibreze rapid | mare |
| 10cm | ||
| 15cm | ||
| 20cm | rigla vibrează încet | scăzut |
explicați:
discutați datele colectate. Sunetele mai mari au fost create atunci când lungimea mai scurtă a riglei atârna de pe masă. Sunetele inferioare au fost create atunci când lungimea mai lungă a riglei a fost smulsă. Discutați despre modul în care putem auzi diferitele tonuri, deoarece urechile noastre sunt sensibile la un anumit interval. Discutați despre modul în care fluierul câinelui nu era în gama noastră. Ce ne spune asta despre auzul animalelor? Rugați elevii să discute despre modul în care anumite animale aud lucruri pe care noi nu le putem auzi.
elabora:
examina imagini de un liliac și un elefant. Discutați despre tipurile de sunete și tonuri pe care le creează. Întrebați elevii ce am putea folosi pentru a detecta sunete care nu se aflau în raza noastră de acțiune. Examinați spectrogramele pe care elevii le-au folosit în lecțiile anterioare. Întrebați elevii cum spectrogramele ne ajută să vedem sunetul. Arătați elevilor două spectrograme (un liliac, un elefant). Discutați frecvența fiecărui animal. Elevii ar trebui să deducă că liliecii au o frecvență mai mare (ultrasunete), iar elefanții au o frecvență mai mică (infrasunete). Întrebați elevii cum este adaptat acest lucru pentru a se potrivi mediului fiecărui animal.
desenați două unde sinusoidale (vezi diagrama de mai jos) pe tablă fără a folosi cuvintele și întrebați elevii ce observă despre linii? Acceptați toate răspunsurile. Discutați despre modul în care există mai multe vârfuri în imaginea de sus și sunt mai apropiate. Discutați despre modul în care linia de jos are aceeași înălțime, dar că există mai puține și distanța dintre vârfuri este mai lungă. Discutați liniile ca valuri și faceți „valul”
comparați frecvențele înalte și joase ale liliacului și elefantului cu distanța. Stabiliți modul în care frecvențele mai mici călătoresc mai departe decât frecvențele înalte. Permiteți elevilor să demonstreze prin lovirea ciocanelor cu vârf moale pe biroul lor pentru a reproduce sunetele/călcarea elefantului. Contrastați sunetele joase cu frecvența ridicată a clopotelor mici, a chimvalelor degetelor sau a clopotelor corului. De asemenea, explorați modul în care instrumentele culturale sunt create în habitatul lor original. Comunitățile culturale aleg materiale datorită mediului lor. Comunicatorii umani și animali folosesc deopotrivă materiale care produc sunete plăcute urechii. Un cacadu folosește o crenguță pentru a bate pe un buștean. Dacă cockatoo-ului îi place sunetul acelei crenguțe, va salva crenguța. Mulți muzicieni umani favorizează un anumit instrument față de altul. Un pianist de concert va alege un pian mare peste un pian de consolă. Permiteți studenților să exploreze instrumente din diferite culturi internaționale.
extinde:
utilizați site-ul Wild Music pentru a testa gama de auz. Pe măsură ce îmbătrânim, auzul nostru nu este la fel de bun, astfel încât pot exista sunete pe care elevii dvs. le pot auzi pe care nu le veți putea auzi.
evaluare:
tabel de date pentru Notebook-uri științifice
vocabular:
- frecvență – numărul de unde produse pe secundă, care este același cu numărul de vibrații produse pe secundă
- Pitch – înălțimea sau scăderea unui ton, determinată de frecvența vibrațiilor pe secundă.
- infrasunete-sunet cu o frecvență prea mică pentru a fi auzit de urechea umană
- ultrasunete – energie acustică sub formă de unde având o frecvență peste intervalul auzului uman
site-uri web:
- http://www.birds.cornell.edu/brp/elephant/ELPFAQ.html
- http://www.batdetective.com/sonograms.htm