Элективный курс в профильной школе "Палитра звуков"

Пояснительная записка

В современном естествознании физика является одной из лидирующих наук, она оказывает огромное влияние на различные отрасли наук, техники и производства. Элективный курс “Палитра звуков” дополняет и развивает школьный курс физики раздел “Механические колебания и волны”, а также является информационной поддержкой выбранного профиля дальнейшего образования и ориентирован на удовлетворение любознательности старших школьников, их аналитических и синтетических способностей. Курс рассчитан на 17 часов для учащихся 10-11 классов, выбравших естественно-научный профиль. Он основан на знаниях и умениях, полученных учащимися при изучении физики, биологии и других дисциплин в средней школе.

Основная цель курса: показать необходимость развития в процессе обучения физике способностей, позволяющих решать задачи и получать дополнительные сведения из смежных областей науки, показать единство законов природы.

Основные задачи курса: показать возможности межпредметной интеграции предметов естественно- научного цикла; сформировать у учащихся представление о колебательном движении и звуках в живой природе; повысить интерес учащихся к выбору профессии, связанной с музыкой; развивать познавательную и творческую активность учащихся; закрепить и развивать умения учащихся решать исследовательские задачи.

Объект исследования: процесс развития познавательного интереса при наблюдении звуковых явлений и их физическое объяснение.

Цель нашего исследования: выяснение причин различия звуков.

Предмет исследования: плеер, таблицы “Анализатор слуха”, “Скорость распространения волн в различных средах”; модель уха; музыкальные инструменты (флейта, гитара); генератор звуковых колебаний; усилитель; колонка динамическая; линейка, один конец которой прижат к столу; растянутая резинка; колокольчик; свисток; камертон и бусинка на нити, закрепленная на штативе, ПЭВМ в комплекте с интерактивной доской...

Методические рекомендации:

Активизация познавательной деятельности школьников осуществляется посредством разнообразия форм, средств, методов обучения. Необходимо учитывать индивидуальные особенности учащихся (способности, склад мышления, интересы и др.).

Для проведения занятий по данному курсу при изучении нового материала рекомендуется лекционно-семинарская форма. Лекция - наиболее экономичный способ передачи учебной информации, поскольку в ней материал излагается концентрированно, в логически выдержанной форме. Семинар ориентирует учащихся на проявление самостоятельности в учебно-познавательной деятельности, предполагает работу с дополнительной литературой и средствами Интернет – ресурсов.

Работу учащихся по теме “Плюсы и минусы плеера”, “Биологические ритмы и биологические часы” можно оформить как проекты, предложив сравнить слуховые данные людей разного возраста, но находящихся в одинаковых условиях.

Элективный курс предназначена для учителей физики, биологии, экологии, музыки и может быть использована как в средних школах, гимназиях, лицеях и колледжах естественного и эстетического направления. Этот курс может быть использован и преподавателями дополнительного образования.

Для реализации этой методики необходимы: компьютеры, мультимедийный проектор, Интерактивная доска (по возможности), средства Интернет – ресурсов, плеер и разные музыкальные инструменты, записывающие и воспроизводящие средства,

Результат, на достижение которого направлена работа:

В процессе обучения учащиеся приобретают следующие конкретные умения:

• наблюдать и описывать свойства звуковых колебаний и волн;
• выдвигать гипотезы;
• выполнять измерения и делать расчеты и выводы;
• интерпретировать результаты экспериментов;
• работать с Интернет ресурсами и документами СМИ;
• применять законы физики к живым организмам природы.

Перечисленные знания и умения формируются на основе знаний о колебаниях и волнах, об основных свойствах и характеристиках звуковых колебаний, неограниченное распространение звука в различных средах. В процессе проведения занятий учащиеся сочетают различные виды деятельности теоретический материал, исследовательская работа, создание мини-проектов, презентаций, демонстрационные эксперименты. Для успешного реализации данного курса необходимо, чтобы учащиеся владели вычислительными навыками, алгоритмами решения типовых задач, выдвигать экологические проблемы и так далее.

Тематическое планирование курса

Формы проведения занятий:

1. Мини-лекции.

2. Семинары с элементами дискуссий.

3. Создание эвристических ситуаций.

4. Демонстрация опытов и их обсуждение.

5. Решение расчетных, качественных задач.

6. Выполнение школьником самостоятельного физического эксперимента.

7. Самостоятельное выполнение заданий, связанных с обработкой литературных источников.

8. Создание мини-проектов, проектов

Основополагающий вопрос:

А вы никогда не задумывались над проблемой, почему можно распознать звуки, окружающие нас?

Тема №1. Источники звуковых колебаний и их характеристики

Теория: различные источники звука, причины возникновения звуковых колебаний, характеристики звуковых колебаний: громкость, тембр, частота, тон.

Демонстрации: камертон, звучащие струны, звон колоколов.

Практические работы: создание и запись различных звуковых колебаний.

Тема №2. Акустика – наука о звуковых волнах

Теория: акустика - наука о звуковых колебаниях, физиологическая акустика, диапазон упругих колебаний в различных средах, применении этих колебаний.

Демонстрации: камертон,

Практические работы: изменение звуков волн в зависимости от среды распространения

Тема №3. Голосовой и слуховой аппараты человека

Теория: голосовой аппарат человека, его физиологическое строение. Слуховой аппарат человека, его физиологическое строение. Физика речи и слуха. Слуховые аппараты. Дефекты слуха.

Демонстрации: модели слухового аппарата человека.

Практические работы: определить остроту слуха у людей разного возраста

Тема №4. Голоса в животном мире

Теория: голосовой аппарат птиц, млекопитающих, насекомых, лягушек. Звуки в воде, диапазон звуков различных рыб.

Демонстрации: голоса записанных местных птиц, животных.

Практическая работа: наблюдение за аквариумными рыбками во время различных сигналов, наблюдение за домашними животными во время различных сигналов, сравнить свойства звука методом перкуссии (выстукивания), аускультации (выслушивания).

Тема №5. Воздействие шума на организм человека

Теория: эхо в мире живой природы, шум и борьба с ним, резонанс, фляттер.

Демонстрации: запись различных шумовых эффектов машин, крик учащихся, стук строителей

Практическая работа: определить у себя дома источники шума и предложить меры их устранения.

Тема №6. Биологические ритмы и биологические часы

Теория: колебания в живой природе, фонокардиография, биологические часы и биологические ритмы.

Демонстрации: стук сердца, пульс человека

Практическая работа: определение влияние фаз Луны на собственное самочувствие

Тема №7. Неслышимые звуки

Теория: ультразвук – помощник человека, инфразвук в мире живой природы , аппарат – предсказатель шторма.

Демонстрации: УЗИ- аппарат ( экскурсия в поликлинику)

Практическая работа: работая с Интернет ресурсами, определить где и как встречается инфразвук в живой природе

Тема №8. Физика и музыка

Теория: различные жанры музыки, зависимость громкости звука от амплитуды колебаний, различные музыкальные инструменты, экологические проблемы плеера, цветомузыка, профессия – музыкант.

Демонстрации: осциллограммы различных звуковых колебаний, прослушивание дисков различных жанров музыки.

Практическая работа: создать характеристику звуковых жанров, используя диски с записями различных музыкальных инструментов

Литература

1. Иванов А. И, Минькова Р. Д., Панаиоти Н. И. Физика. 7 класс. – М., 1998.

2.Перельман Н. Занимательная физика

3. А. В. Аганов, Р.К. Сафиуллин, А. И. Скворцов, Д.А. Таюрский Физика вокруг нас. Качественные задачи по физике.М. Дом педагогики 1998 г.

4. С. А. Чандаева Физика и человек. М. АО Аспект Пресс 1994 г.
Естествознание в школе № 1 2004 г

5. Н.И. Зорин Элективный курс “Элементы биофизики”, Москва “Вако”, 2007г.

6. Материалы Фестиваля “Открытый урок”, “Первое сентября”, 2007-2008г.

7. Материалы Фестиваля “Открытый урок”, “Первое сентября”, 2008-2009г.

8. Колебания и волны в курсе физике для средней школы. Пособие для учителей/Орехов В.П. – М.: Просвещение, 1977. – 176с.

9. Лифанова, Н.Ф. Всё о колоколах и колокольных звонах / Н.Ф.Лифанова. //Физика в школе. – 2002. – №3. – с.46.