Цели:
- Образовательная: продолжить формирование знаний о звуковых волнах, видах волн, выяснить сходство и различие между звуком и светом, рассмотреть на примере в чем сходство и различие между музыкальными инструментами (дудочка, гитара, синтезатор) с помощью компьютера (изображения колебаний), формирование целостной естественнонаучной картины мира учащихся.
- Развивающая: развивать познавательную активность учащихся., их самостоятельности, овладение способами переноса знаний и умений из одной сферы деятельности в другую, развивать коммуникативные способности учащихся.
- Воспитательная: воспитывать у учащихся умение использовать различные виды источников информации, применять новые информационные технологии.
У.М. Ребята, наш урок не случайно начинает музыка великого польского композитора Ф. Шопена. Музыка и физика тесно связаны. Девиз нашего не обычного урока
Приветствую тебя, решимость звука,
И переправа мысли в тишине,
Написанная музыкой наука
О людях, что вокруг, и обо мне…
На сегодняшнем уроке мы не будем говорить о характере музыки, ее образных характеристиках. Разговор пойдет о том, из чего музыка состоит, из чего рождаются прекрасные мелодии, т.е. о звуке. Цель нашего урока – установление взаимосвязи физики и музыки, расширение, углубление и закрепление знаний, полученных на уроках физики по теме “звуковые волны”, на примере звучания музыкальных инструментов, певческих голосов.
У.Ф.: На уроках физики вы изучали звуковые явления, характеристики этих явлений и связь между ними. Эти знания – лишь упрощенное, схематичное описание многообразных звуковых явлений, окружающих человека. Наша жизнь – это крепкая цепь событий, предметов, явлений. Исключить какое – либо звено из этой цепи, (например музыку или физику) – значит нарушить гармонию мира, его целостность. Поэтому сейчас мы поговорим о связи музыки и физики, что поможет вам расширить свои знания о мире звуков. Итак тема сегодняшнего урока “Музыка колебаний и волн”. Из курса физики вы знаете, что звук - это волна и свет – это тоже волна. А какие виды волн вы знаете?
Ученики: Свет – это поперечная волна. Звук – это продольная волна.
У.Ф. А что такое поперечная и продольная волна?
Ученики: Поперечными волнами называются волны, в которых колебания происходят перпендикулярно направлению распространения волны.
Продольными называются волны, в которых колебания происходят вдоль направления распространения волны.
У.Ф. А теперь давайте послушаем разговор между звуком и светом, и выясним в чем сходство.
(Инсценировка в стихах “Звук” и “Свет”.)
Звук:
Мой дорогой приятель Свет,
Мы встретились с тобою тет-а-тет, ну с глазу на глаз, если не понятно
Встречались, правда мы неоднократно,
Но по душам поговорить с тобою
Не удавалось, и тому виной
Твое движение в пространстве.
Ты, слышал я, в непостоянстве
Находишь радость дней своих
И очень в этом деле лих.
И, думаю, непостоянство это –
Твоя фамильная примета:
То ты частица, то волна!
Зачем раздвоенность нужна
Тебе, властителю Вселенной?
Зачем жить жизнью переменной?
В фотоэффекте ты частица,
Ее назвали люди квант.
Квант выбить электрон стремится
Из атома, и проявиться
У кванта может здесь талант.
Его я в этом не виню,
Свою энергию hv
На совершение работы
Для выхода из вещества
Он электрону даст с разлета –
Судьба у кванта такова.
Но при движении в пространстве,
Ты вдруг становишься волной.
Препятствие в одном из странствий
Тебе вот встретилось, друг мой:
Размер препятствия сравним
С длиной волны, ну, по-иному,
Ты вроде бы как ровня с ним,
И по закону волновому
Ты край препятствий огибаешь,
И вновь идешь не по прямой,
А под углом, и возникает
Со светло-темной чередой
Картина из препятствий тех
Что были в качестве помех
Дифракцией зовут, не так ли,
Такие с волнами спектакли
Свет:
Ты прав, меняю я обличье.
Но что плохого в этом, брат?
У нас с тобою есть отличья
И сходство есть, чему я рад.
Распространяться в сферах разных
Мы можем: я и ты - волна.
В движениях волнообразных
Есть фаза, частота, длина,
Есть амплитуда, между прочим,
И скорость каждому своя.
Волна продольная у звука,
Но поперечная всегда
У света, - говорит наука, -
Пошла различий череда.
Свет будет электромагнитной
В пространстве двигаться волной.
В своей основе первобытной
С упругой связан звук средой.
Но только помни: свет несется
Быстрей тебя в сто тысяч раз.
У.Ф. Итак, в чем сходство между светом и звуком?
Ученики:
- Распространяются в разных средах.
- Есть фаза, частота, длина, амплитуда скорость.
У.М. А знаете ли вы, кто открыл звукоряд?
(стихотворение о Пифагоре).
Пифагор:
Познал я наконец-то тайны звука,
Настроен инструмент чудесный мой.
Закончилась исканий сладких мука
Гармонии, в которой звуков строй
Ласкает слух и лечит нашу душу,
Дает ей радость, неземной полет.
Приятное звучание разрушит
Болезни тела, радость принесет.
Назвал я монохордом звучный ящик,
В нем струны разной сделаны длины,
И звуков нет для слуха слаще,
Когда касаюсь пальцем я струны.
Вся тайна в длинах струн здесь скрыта,
Они относятся, как целых чисел ряд.
Теперь звучание в аккорд единый слито
Любые две струны в гармонии звучат.
Четвертая струна короче первой
В два раза ровно, этот интервал
Назвал октавой, я клянусь Минервой
Совместный звук их радость излучал.
Потом идет изнеженная квинта.
Здесь струны первую и третью мы берем.
Она их звукового лабиринта
Выводит всех, кто заблудился в нем.
Струн длины первой с третьей – посмотри -
Относятся как числа два и три.
И наконец, послушай кварту, друг
Вторая с первой даст прекрасный звук.
Вторую к первой по длине берем
В пропорции, как тройка к четырем.
Каков закон звучанья струн!
У.Ф. Когда- то люди не имели представления о музыкальных инструментах, и все же музыка звучала. Давайте попробуем ответить: Что первично – музыка, мелодия или звук?
Ученики: Для того чтобы звучала музыка необходимо чтобы музыкальные инструменты издавали звуки (сделать таблички: мелодия, музыка, звук).
У.Ф. Значит звук первооснова, начало музыки.
ЗВУК- МЕЛОДИЯ – МУЗЫКА
У.М. Проиллюстрируем наш вывод поэтическими строками В. Семернина:
Послушай: музыка вокруг, она во всем – в самой природе,
И для бесчисленных мелодий она сама рождает звук.
Ей служат ветер, плеск волны, раската грома, звон капели,
Птиц несмолкаемые трели среди зеленой тишины,
И дятла дробь, и поездов гудки, чуть слышные в дремоте,
И ливень – песенкой без слов все на одной звенящей ноте.
А снега хруст! А треск костра! А металлическое пенье!
И звон пилы и топора! А проводов степных гуденье!
…Вот потому что иногда почудится в концертном зале,
Что нам о солнце рассказали, о том, как плещется вода,
Как ветер шелестит листвой, как, заскрипев, качнулись ели…
А это арфы нам напели, рояль и скрипка, и гобой!
У.Ф. У вас на столе лежат музыкальные инструменты. Давайте выясним, какие бывают звуки?
Ученики: Звуки высокого тона – это колебания высокой частоты, например, гитара нам покажет звук высокой частоты; инфразвук - –то продольные волны в среде с частотой изменения менее 20 Гц.
Звуки низкого тона – это колебания низкой частоты, синтезатор – низкой частоты. Ультразвук – это продольные волны в среде с частотой изменения давления более 20000 Гц. (на компьютере виден график, показываемый гитарой и синтезатором)
Видеофрагменты о звуках низких и высоких.
У.Ф. Что представляет собой звук?
Ученики: Звук – это распространение в пространстве упругих волн в частотном диапазоне, воспринимаемом ухом человека, а также физиологическое восприятие этих волн органом слуха.
У.Ф. Как можно получить звук?
Ученики: Звук можно получить издавая их источником звука.
У.М. А теперь посмотрим видеоизображение колебаний, которые получаются при звучании различных инструментов (видеозапись). Мы сформировали группы: духовую, струнную, клавишную и вокальную. Каждой группе даются задания на карточках (звучит музыка, раздаются карточки).
Карточка №1 группа духовых.
- Что является источником звука, издаваемого дудочкой?
- Чем определяется громкость звука дудочки?
- Чем определяется высота тона звука дудочки?
- Объясните график колебаний, который получится на компьютере при игре на дудочке?
- Пользуясь таблицей музыкальных инструментов назовите “родственников” дудочки.
Карточка №2 Группа струнных.
- Что является источником звука в гитаре?
- Чем определяется громкость звука, издаваемого гитарой?
- Чем определяется высота тона в гитаре?
- Объясните график колебаний, который получается на компьютере при игре на гитаре?
- В чем секрет скрипок итальянских мастеров?
Карточка №3 Клавишная группа
- Что является источником звука в синтезаторе?
- Чем определяется громкость звука в синтезаторе?
- Какой звук действует на человека менее раздражающе: крайний низкий или крайний высокий?
- Объясните график колебаний, который получится на компьютере при игре на пианино?
- Расскажите о случае в Лондонском театре?
- Во время подготовки играет музыка
У.М. Итак, время на подготовку истекло. Заслушаем ответы группы духовых инструментов.
Ученики: Отвечают.
У.М. Хорошо. Прослушаем аудиозапись исполнения симфонического оркестра. Что общего у солирующего инструмента и рассматриваемых нами духовых инструментов? (Флейта, Гайдн).
Ученики: То, что источником звука является колеблющееся тело.
У.М. Слушаем запись фрагмента “Весна” из “Времена года” А. Вивальди. Теперь заслушаем группу клавишные.
Ученики: Отвечают.
У.М. Слушаем фрагмент сонаты Бетховена.
У.Ф. Скажите какой прибор позволяет настроить весь оркестр?
Ученики: Камертон.
У.М. Прослушаем ноту “ля” на синтезаторе и ноту “ля” на гитаре. Все ноты “ля” звучат по разному из- за того, что у каждого человека и инструмента свой тембр, т.е. окраска звука. Благодаря этому мы узнаем человека по голосу, не видя его. Тембр складывается из обертонов – гармоник и основного тона.
У.Ф. Слушаем вокальную группу.
Ученики: Отвечают.
У.Ф. Подведем итоги урока, на котором мы рассмотрели “музыкальную капель колебаний и волн”, не только закрепляя и углубляя знания о звуке, но и объясняя взаимосвязь физики и музыки, на примере звучания музыкальных инструментов, певческих голосов.
(Оценивание учеников).