Методическая разработка урока 'Звук' с использованием развивающей технологии решения исследовательских задач

Тема урока: Звуковые волны

Цель: сформулировать представление о природе звука

Планируемые результаты:

Предметные:

Учащийся научится:

1. Определять источник звуковых колебаний.

2. В процессе исследования установить закономерность характеристик звука (громкость, высота) от характеристик колебания (амплитуда, частота)

3. Анализировать влияние звука на организм человека.

Учащийся получит возможность научиться:

Приемам поиска и формулировки доказательств выдвинутых гипотез и теоретических выводов на основе эмпирически установленных фактов

Метапредметные:

1. Овладение навыками организации исследовательской учебной деятельности.

2. Развитие монологической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение.

3. Формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию.

Личностные:

1. Воспитание самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений.

2. Формирование ценностных отношений друг к другу; к результатам обучения.
   Тип урока: урок получения новых знаний

Технология урока: технология развивающего обучения на основе решения исследовательских задач

Ход урока:

№ п/п

Элемент урока

t, мин

I

Организационный момент

8

1. Отметка присутствующих

1

2. Психологический настрой

3

3. Формулировка темы

1

4. Формулировка познавательного интереса

3

II

Повторение

6

1. Работа с классом

2

2. Самостоятельная работа

4

III

Объяснение нового материала

22

1. Определение звука

2

2. Скорость звука

5

3. Характеристики звука

а) Громкость

5

б) Высота

3

в) Тембр

2

4. Работа голосовых связок

7

IV

Проверка усвоения материала

5

V

Заключение, подведение итога урока

2

VI

Резерв

2

Оснащение:

1. Демонстрация - камертон, шарик на нитке. Камертон приводится в колебание. Шарик отскакивает от ножек камертона и тоже приходит в колебательное движение.

2. Презентация

3. Фильм «»

4. На столы учащихся раздаются справочный материал и опорный конспект

Предварительная работа:

5. На компьютеры учащихся устанавливается электронное приложение к учебнику «Физика. 9 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / Белага В.В., Ломаченков И.А., Панебратцев Ю.А. - М.: Просвещение, 2014»

1. В папку « избранное» помещаются следующие объекты:

§16 «Диапазоны частот, воспринимаемых различными животными и человеком»

§18 «Уровень громкости звука»

§18 «Звуковые колебания различных инструментов и голосов» (проверить и настроить громкость на компьютере)

2. Устанавливается SWF «Температура и тепловое движение» ()

6. На компьютер учителя устанавливается электронное приложение к учебнику «Физика. 9 кл.: учеб. для общеобразоват. учреждений / Белага В.В., Ломаченков И.А., Панебратцев Ю.А. - М.: Просвещение, 2014»

1. В папку « избранное» помещаются следующие объекты:

§9 Примеры колебательных движений

§14 Упругая бегущая волна

§16 Возникновение звуковых колебаний

§17 Звук не распространяется в вакууме

§16 «Диапазоны частот, воспринимаемых различными животными и человеком»

§18 «Уровень громкости звука»

§18 «Звуковые колебания различных инструментов и голосов»

§18 Зависимость высоты звука от частоты колебаний

§18 Зависимость громкости звука от амплитуды колебаний

2. Устанавливается

Анимация «Получение графика гармонических колебаний» ()

Сайд-шоу «Звук и как мы его слышим» ()

Обозначения в конспекте:

Шрифт - учитель записывает на доске

Шрифт - вопрос к учащимся

(Шрифт) - правильный ответ на поставленный вопрос.

Конспект урока

Сопровождение

I.

2)

3)

4)

Дождик на улице,
тучи нахмурились,
осень навеет нам сны,
к звукам природы
вы просто прислушайтесь,
к шороху мокрой листвы.

Ветер вполголоса,
песню печальную,
свистом своим напоёт,
в каплях на лужах
звуком хрустальным,
грусть отражаясь плывёт.

Тополь вздыхает
-«Как мокро и холодно,
я от дождя весь продрог»
Яблоня веткой укроет из золота,
тонкий скрипит голосок.

Шепот послышится,
ветка сгибается,
птица внезапно вспорхнёт,
перья её на ветру развиваются,
порывом листок оторвёт.

Клёны поникшие
грустно качаются,
осень вступила в права,
им остаётся
лишь только печалиться,
разденут опять догола.

Через дорогу, сосна улыбается,
вечно зелёный наряд,
яблоне, тополю,
машет красавица,
так вот стоят, говорят.
Если прислушаться
к шелесту осени,
можно природу понять,
клёна промокшего
если вы спросите,
скрипнет опять и опять.

Слайд №1

Щелчок 1

Щелчок 2

Щелчок 3

Щелчок 4

В этом стихотворении Нелли Вахрушева с помощью художественных средств выразительности привела множество примеров физического явления, о котором мы сегодня на уроке будем говорить.

Что это за явление?

Тема урока: «Звук».

Щелчок 5

Окружающий нас мир полон звуков. Значение его нельзя переоценить.

Значение звука:

1. Общение.

2. Получение информации об окружающем мире.

3. Ориентация в пространстве.

Слайд №2

Опрос класса по пункту «Общение»

• (Сегодня мы с помощью звука обмениваемся информацией. Но даже когда люди еще не могли использовать членораздельную речь, общение с помощью звуков все равно имело серьезное значение в жизни целых общин. Люди предупреждали друг друга с помощью звуков об опасности, выражали чувство восхищения, страха, нежные чувства. Сегодня, когда у человека в запасе многотысячный арсенал слов, все равно отдельные звуки играют весьма серьезное значение. Особая роль здесь отводится музыке. Многие музыкальные произведения способны передать порой гораздо больше эмоций, нежели целый буквенный текст.

• Со своим потомством курица общается в основном с помощью звуковых сигналов. Например, в одном из опытов было обнаружено, что курица не приходит на помощь цыпленку, видя его в затруднительном положении, если тот находится под звуконепроницаемым стеклянным колпаком. И цыплята, и взрослые птицы издают около 20 различных звуковых сигналов и могут с помощью звуков выражать удовольствие, страх, испуг, угрозу, торжество. При этом из 20 сигналов, которыми пользуются куры, 7 сигналов уточняют характер опасности.)

Опрос класса по пункту «Получение информации об окружающем мире»

• (Есть звуки предупреждающие, которые требуют от человека немедленных действий, чтобы спасти своё здоровье или даже жизнь. К таким звукам относятся, например: звук движущегося транспортного средства, строительный шум на стройплощадке, рычание хищных зверей. Есть звуки, которые предлагают человеку сделать какое-либо определённое действие: фабричный гудок приглашает взрослых людей на работу, школьный звонок возвещает о начале уроков. А ещё есть мелодичные звуки, которые радуют душу - это разноголосое пение птиц, завораживающий шум леса, шелест осенних листьев, рокот морского прибоя.

• Нередко звук несет информацию о событиях, происходящих в местах, недоступных глазу. Звук предупреждает хищников о приближающейся жертве, а последней в свою очередь помогает спасти жизнь.)

Опрос класса по пункту «Ориентация в пространстве»

• (Для нас важно не только услышать звук, но и определить, откуда он исходит. Звукоприемником являются уши. По разности во времени принятия звука ушами можно определить направление источника

• Отопластика - это операция на ушных раковинах, проводимая для избавления от лопоухости. Форма ушных раковин имеет огромное значение для ориентации в пространстве по звуку, поэтому отопластика выполняют на обеих раковинах, даже если пациент или его родители недовольны формой только одного уха.)

Итак, звук в нашей жизни имеет огромное значение. Давайте с этим явлением познакомимся ближе.

Цель: Дать характеристику звука.

1. Мы должны узнать, что является источником звука.

2. Узнать закономерности звука.

3. Познакомиться с влиянием звука на наш организм

II

1)

2)

Для того чтобы выполнить поставленные цели, мы должны вспомнить материал прошлых уроков.

Вы видите примеры движения трех объектов. Как можно назвать данное движение?

(Колебание).

Дайте определение колебательного движения.

(Колебание - это движение, которое точно или приблизительно повторяется через равные промежутки времени.)

«Колебание»

Вспомним, какими величинами можно описать данный тип движения:

1. Амплитуда (словарное слово) - максимальное отклонение от положения равновесия.

Сравните амплитуды колебаний в данной демонстрации

(У шарика на ниточке амплитуда колебаний больше).

Единица измерения амплитуды «метр»

2. Частота (провер. «часто») - количество колебаний за единицу времени.

Сравните частоту колебаний в данной демонстрации

(У шарика на ниточке частота колебаний меньше, у маятника часов и качели - одинаковая).

Единица измерения частоты «Герц». 1 Гц = 1 колебание в секунду.

Избранное (Примеры колебательных движений)

Представим колебательное движение графически.

Перед вами две модели колебательных систем. Вы видите, что независимо от модели графиком является конкретная линия - синусоида.

Данный график несет информацию о частоте и амплитуде колебаний.

Анимация «Получение графика гармонических колебаний»

Самостоятельно выполните работу, раздел «Повторение». В нем 2 задания.

В задании №1 пять пробелов, которые вы должны заполнить. Максимальная оценка - 4.

В задании №2 нужно подчеркнуть правильное слово из скобочки. Максимальная оценка - 5 баллов.

Проверим работу (опрос 2-х учащихся, каждому по одному заданию)

Один ученик комментирует свои ответы, класс оценивает их

III.

1)

2)

3)

а)

б)

в)

4)

Переходим к изучению материала урока.

Что является источником звука?

(Колеблющееся тело)

Демонстрация №1

Каким образом до нас доходит звучание камертона?

Колеблющийся предмет вокруг себя образует волну, которая распространяется в окружающую среду.

Таким образом, мы можем предположить, что звук - это волна.

Избранное (Упругая бегущая волна)

Все волны можно разделить на два вида:

1. электромагнитные, в которых происходит колебание электромагнитного поля

2. механические - происходит колебание молекул вещества.

Звук - это какая волна? Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно провести эксперимент по распространению звука в пустоте.

Впервые установить экспериментально, передается ли звук в вакууме, удалось Роберту Бойлю в 1660 г. Он поместил часы в стеклянный сосуд вакуумного насоса. Звук, издаваемый часами, стал тише, но все же вполне различим. Затем Бойль откачал воздух из сосуда с часами и убедился, что ничего не слышит.

Вакуум не является препятствием для электромагнитных волн. Этот опыт доказал, что для распространения звука необходима среда.

Избранное (Звук не распространяется в вакууме)

Таким образом, мы можем отразить в конспекте, что звук - это механическая волна.

Каким образом распространяется звуковая волна, вы можете увидеть на данной демонстрации.

Избранное (Возникновение звуковых колебаний)

Волновое движение среды вызывает любой источник колебания.

Но не все колебания мы слышим. Мы не слышим колебания руки при ходьбе, колебание качели (если она не скрипит) и т.д.

Возникает вопрос:

Какие волны мы слышим?

Поработайте с документом

1.Допишите определение:

звук - это механическая волнас частотой от 16 до 20000 Гц

2. У какого животного воспринимаемый звуковой диапазон больше всего, а у какого меньше всего?

(дельфин, попугай)

Избранное (Диапазоны частот, воспринимаемый различными животными и человеком)

Мы с вами воспринимаем звук с помощью специального аппарата.

Слайд-шоу «Звук и как мы его слышим»

Звук в среде распространяется с конкретной скоростью. Как вы думаете, скорость звука - это постоянная величина или она может меняться?

(Так как параметры веществ могут меняться, при этом меняется скорость распространения звука)

Какие параметры среды могут меняться?

(Температура, плотность, химический состав.)

Как при этом будет меняться скорость звука?

(все ваши предположения - это гипотезы, которые вы сейчас должны подтвердить или опровергнуть)

Проведем Исследование №1.

Тема «Изучение зависимости скорости звука от параметров среды»

Поделитесь с результатами своих исследований.

(задания (*) повышенной сложности проверить после того, как будут сданы работы)

Мы пришли к выводу, что на скорость распространения звука оказывают влияние упругие свойства среды, в которой распространяется звук, и температура среды.

Звуки могут отличаться друг от друга своими характеристиками.

1.Громкость (уровень звукового давления). Звуки могут быть громкими и тихими. Громкость измеряется в белах (Б) или децибелах (дБ).

Каким звукам соответствует какая громкость вы можете узнать из материала.

Избранное (Уровень громкости звуков)

Получается, что громкие звуки могут оказывать влияние на здоровье. А в чем это выражается, вы можете узнать из слайда.

Слайд №3

При длительном воздействии громкого звука происходит, во-первых, необратимое ухудшения слуха в результате потери эластичности барабанной перепонки. Особую опасность представляют плееры и дискотеки для подростков. Ученые пришли к выводу, что каждый пятый подросток плохо слышит. Причина - злоупотребление переносными плеерами и долгое пребывание на дискотеках. Обычно уровень шума на дискотеках составляет 80-100 дБ, что сравнимо с уровнем шума взлетающего самолета. Громкость звука плеера составляет 100-114 дБ. Почти также оглушительно работает отбойный молоток. Здоровые барабанные перепонки без ущерба могут переносить громкость плеера в 110 дБ максимум в течение 1,5 мин. Ученые отмечают, что нарушения слуха в наш век активно распространяются среди молодых людей; с возрастом они, скорее всего будут вынуждены пользоваться слуховыми аппаратами. А во-вторых, ухудшается деятельность организма, потому что когда звук нарастает, организм производит много гормонов стресса, например, адреналин. При этом сужаются кровеносные сосуды, замедляется работа кишечника. В дальнейшем все это может привести к нарушениям работы сердца и кровообращения. Эти перегрузки причина каждого, по крайней мере, десятого инфаркта.

Из этого всего следует, что для сохранения здоровья нужно соблюдать гигиену слуха: ограничить воздействие громких звуков.

1. Ограничить время воздействия громких звуков

2. Пользоваться защитными устройствами (беруши и противошумные наушники)

3. При работе телефона использовать громкую связь.

Мы с вами говорили о вреде громких звуков. Но это только один из пунктов, который может привести к потере слуха.

Слайд №4

Звук - это волна, которая распространяется от колеблющегося тела. А у колебания есть две характеристики, о которых мы сегодня вспоминали: амплитуда и частота.

Какая характеристика колебания тела влияет на громкость издаваемого при этом звука?

Проведем Исследование №2

Тема: «Изучение зависимости громкости звука от характеристик колебательного движения источника звука»

Поделитесь с результатами своих исследований.

На данной модели мы можем пронаблюдать характер зависимости.

Избранное (Зависимость громкости звука от амплитуды колебаний)

2. Высота.

Звуки могут быть высокими и низкими.

Для того чтобы определить, какой параметр колебания влияет на высоту звука, проведем следующее исследование.

Исследование №3

Тема: «Изучение зависимости высоты звука от характеристик колебательного движения источника звука».

Поделитесь с результатами своих исследований.

На данной модели мы можем пронаблюдать характер зависимости.

Избранное (Зависимость высоты звука от частоты колебаний)

3. Тембр.

Мы в жизни легко распознаем звуки, идущие от разных источников, даже если они имеют одинаковую высоту, например, мы отличаем звук скрипки от звука фортепиано.

Почему?

(Звучит не только струна, но и само устройство. Оно создает дополнительные частоты, окраску. Все это называется тембром). Тембр = основная частота (тон) + дополнительные частоты (обертон)

Послушайте звучание различных инструментов.

Избранное (Звуковые колебания различных инструментов и голосов)

Человек может не только слышать звуки, но и издавать их с помощью голосовых связок. Интервал получаемого звука меньше интервала звуков, которые мы можем слышать. Мы слышим писк комара и рев медведя, но воспроизвести эти звуки наши голосовые связки не могут.

В каком интервале может воспроизвести звук человек?

(от 70 до 1400 Гц)

Слайд №5

Как возникает звук?

(На выдохе воздух проходит через натянутые голосовые связки, те начинают вибрировать, возникает звук)

Для того чтобы изучить характер звука, издаваемого голосовыми связками я предлагаю провести следующее исследование.

Исследование №4.

7. Тема: «Изучение способов регулирования громкости и высоты звука, издаваемого голосовыми связками».

Фильм «Как работают голосовые связки»

Поделитесь результатами исследования.

Звук появляется только при выдохе, когда воздух из лёгких проходит через нос и рот, вызывая вибрацию голосовых связок. Между правой и левой связками находится голосовая щель. Через неё проходит воздух при дыхании. Мышцы гортани меняют положение её хрящей. В результате меняется ширина голосовой щели, а также натяжение голосовых связок.

Когда человек молчит, его голосовые связки разведены в стороны, а голосовая щель раскрыта, чтобы не мешать воздуху свободно проходить при дыхании. При воспроизведении звука голосовая щель становится у́же, от проходящего через неё воздуха вибрируют связки, которые, в свою очередь, заставляют вибрировать воздух. Возникает голосовая волна, которая и называется голосом. Далее голос проходит в полости глотки, носа и рта. Он встречает на своём пути препятствия, которые создают для него определённые положения языка, губ и зубов. Преодолевая эти препятствия, голос рождает звуки.

У разных людей связки имеют разную длину и толщину. Поэтому и голоса у людей различаются. Чем длиннее и толще голосовые связки у человека, тем ниже его голос.

Голосовые связки мужчин имеют массу и длину бо́льшую, чем у женщин. А у женщин связки длиннее и массивнее, чем у детей.

Голосовой аппарат человека уникален. Его нужно беречь. Как можно потерять голос?

1)Главный виновник - воспаление слизистой оболочки гортани, или ларингит. Голосовые связки увеличиваются в объеме и звук пропадает или теряет в качестве. Дойти до такой жизни можно разными путями.

В образовании звука участвуют все органы системы «ухо-горло-нос», и если здесь что-то не ладится, с голосом будут проблемы. Во время простуды, ангины, тонзиллита или бронхита слизистая гортани отекает и пересушивается. Типичное следствие - потеря голоса.

2)Крик или долгий разговор, особенно на повышенных тонах, приводят к перенапряжению и травмам голосовых связок. Осенью эффект усиливается за счет погоды (связкам вредны ветер и сырость) и начало отопительного сезона (голос негативно реагирует на пересушенный воздух).
В зоне риска все, кто работает голосом: адвокаты, воспитатели детских садов, лекторы. Отдельный разговор обучителях - они говорят и много, и громко (по статистике на 3 децибела выше нормы).

Очень рискуют певцы - у них на связках в результате постоянных нагрузок образуются настоящие трудовые мозоли, так называемые «узелки певца».Такие же узелки украшают связки и простых любителей покричать - фониатры называют их «узелки крикуна». Но как ни назови, результат один - несмыкание связок и осиплость.

3)К потере голоса могут привести стрессы и потрясения. Вспомните фразы вроде «от волнения голос сел» или «онемел от возмущения»...
4)Курильщики - частые жертвы ларингита, у них он протекает в хронической форме. Никотин снижает эластичность связок, награждая любителей табака характерным «прокуренным» тембром.

5)Микрочастички пыли оседают на связках и гортани, мешая им нормально работать. Так что голос можно потерять в процессе ремонта или большой уборки. Причиной становятся и открытые окна в квартире, выходящие на загруженную автостраду.
6)Газировка, сухарики и семечки раздражают слизистую горла и тоже портят голос. Кроме того, повредить связкам могут слишком горячая или слишком холодная еда, специи, крепкий алкоголь и даже кофе - он пересушивает гортань.

Разобравшись с причинами потери голоса, можно приступать к реабилитации. В зависимости от тяжести симптомов она может занять от суток до 2 недель.

1)Очень важно больше пить - голосу вообще вреден недостаток жидкости. Подойдут тёплые морсы, компоты, травяные чаи.

2) Во время болезни связки похожи на струны расстроенной скрипки, и чтобы привести их в тонус, нужна легкая белковая еда: мясо птицы, куриные бульоны, йогурты.

3)Чтобы «смазать» связки, можно съесть кусочек хлеба со сливочным или растительным маслом.

4) Больше спите и меньше говорите - ваш голос сейчас нуждается в отдыхе. Если говорить все же приходится, то не шепчите (шепот очень вреден для связок), а старайтесь говорить тихо, низким грудным голосом, чтобы минимизировать нагрузку на голосовой аппарат.

5)Создайте себе нормальные условия для жизни - купите увлажнитель воздуха (для голоса идеальная влажность - 60%).

6)Никотина в жизни быть не должно. Причем завязать нужно не только с сигаретами, но и с кальяном.

7)Если причина потери голоса психологическая, нужно учиться расслабляться. Как вариант - заняться йогой, больше гулять и обратиться к психологу.

Слайд №6

И наконец, пить гоголь-моголь!

Слайд №7

IV.

Откройте §18 и выполните тест.

V.

В мире существует бесконечное множество различных звуков. Чтобы их различать, природа подарила человеку слух. Каждый из звуков несёт в себе определённую информацию и человек по-разному реагирует на них. Есть звуки предупреждающие, которые требуют от человека немедленных действий, чтобы спасти своё здоровье или даже жизнь.Есть звуки, которые предлагают человеку сделать какое-либо определённое действиеА ещё есть мелодичные звуки, которые радуют душуИз отдельных звуков, воспроизводимых голосовыми связками человека, состоит наш язык. Он предназначен для общения людей, без которого человек не смог бы эволюционировать в разумное существо. Звуки имеют огромное значение для каждого человека, да и для каждого существа, имеющего органы слуха.

Сегодня на уроке мы познакомились с природой звука, а также узнали о способах сохранения слуха и голоса. Без этих неравнодушных помощников наша жизнь была бы значительно тяжелее и намного скуднее. Очень надеюсь, что материал этого урока окажется для вас полезным.