План - конспект интегрированного урока (биология, физика) по теме : «мы живём в мире звуков»
учебно-методический материал по биологии (8 класс) на тему

План - конспект интегрированного урока (биология, физика)

 по теме : «мы живём в мире звуков»

(9 класс)

Разработали:

учитель биологии      МАТВЕЕВА И.В.

 учитель физики         МЕНЬШИКОВА Т.В.

ЗАДАЧИ УРОКА:

Обобщить и расширить знания учащихся о звуке,        механизме его образования и

восприятия        животными        организмами,

используя межпредметные связи биологии и физики.

Продолжить        формирование        умение

учащихся        самостоятельно        готовить

сообщения, подбирать литературу, выделять главное и т.д.

Для повышения интереса учащихся к изучаемому материалу, развивать умения школьников применять знания по биологии и физике для объяснения различных явлений природы, показать единство природы, науки и        техники        на        примере        достижений

современной бионики.

ОБОРУДОВАНИЕ:        осциллограф,        таблицы по

биологии, иллюстрации.

ТСО:        магнитофон,        проигрыватель,

видеомагнитофон,        магнитофонные        записи,

проектор ,интернет-ресурсы , фрагмент видеофильма.

МЫ ЖИВЕМ В МИРЕ ЗВУКОВ

Ход урока:

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ:

В природе все достойно изученья. Бессодержательных созданий в мире нет .

Любое может дать на твой вопрос ответ...

Но все же вечно будет белый свет

От крошечных букашек до планет — Волнующих серьезный ум загадок.

Сегодня нам предстоит раскрыть эти загадки, используя свои знания о животных организмах, воспринимающих и улавливающих звук .

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ:

С детских лет вам знаком рассказ Виталия        Бианки        "Музыкант",        который

повествует о том, как медведь играл, на расщепленном грозой дереве. Медведь, сидя под деревом,        — наслаждался звуками,

рожденными дрожащей щепкой. В воздухе раздавался звук, подобный звуку поющей струны.

Сейчас мы услышим этот звук. Для чего проведем простой опыт.        Один конец

железной линейки зажмем в тисках, а другой — отклоним от положения равновесия. При колебаниях линейки слышен характерный звук.

Скажите, как он образуется?

 Ответ учащихся :

Линейка сжимает прилегающий к одной из её сторон слой воздуха и одновременно создает разрежение с другой стороны. Эти сжатия и разрежения чередуются во времени и распространяются в виде продольной волны.        

Звук        —        продольная         волна.

Источником звука является колеблющееся тело. В данном случае — линейка.

 УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ:

Итак, звук — продольная механическая волна. Считается, что звук создается колеблющимся телом.

Выясним, что же колеблется, когда человек говорит или поет, что является источником звука, который создает человек? Ответы на эти вопросы можно получить, рассмотрев строение и работу голосового аппарата человека.

(Ответ учащегося у доски по таблице)

 УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ:

Колебания        голосовых        связок        при

произношении гласных звуков близки к гармоническим колебаниям, графиком которых являются синусоида или косинусоида. .

Доказательством        этого        является

осциллограмма, которую можно наблюдать на

экране осциллографа при его подключению к магнитофону. (Проводится опыт.)

Когда человек говорит или поет, осциллограммы будут представлять собой более        сложные        графики.        На        экране

осциллографа их можно будет наблюдать и, более того, на осциллограмме будут хорошо видны изменения физических        величин,

характеризующих звук.

Вспомним, чем определяется громкость звука ?

Ответ учащихся:

Громкость        определяется        амплитудой

колебаний.

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ:

А чем определяется высота звука?

Ответ учащихся:

Высота звука определяется частотой колебаний. УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ:

Сейчас вам предлагается послушать в исполнении великого

Шаляпина отрывок из песни «Если б мог выразить        звуком...»        с        параллельным

наблюдением за изменением амплитуды и частоты колебаний звука при пении по осциллограмме на экране осциллографа. (Проводится опыт.)

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ:

Вспомните как называются органы, помогающие человеку извлекать информацию из внешнего мира?

(Учащиеся перечисляют органы чувств.)

А так как речь сегодня идет о звуке, то        рассмотрим        уникальный

звукоулавливатель — ухо.

(Ответ учащегося у доски по таблице.)

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ:

А теперь попытайтесь объяснить, почему человеческое ухо воспринимает только продольные волны?

 Ответ учащихся:

Звуковые колебания от барабанной перепонки к органу Корти передаются через лимфу,        которая        находится        в жидком

состоянии. Как известно, через жидкости хорошо распространяются лишь продольные волны.

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ:

Итак, человеческое ухо создано для восприятия        информации,        переносимой

механическими волнами.

Известно, что длина слухового прохода уха человека составляет 2,7 см. Давайте рассчитаем частоту звука, при которой слышимость будет наилучшей. Столб воздуха

внутри ушного канала резонирует на звук с длиной волны, равной четырем его длинам. Учащийся решает задачу у доски. Ухо человека наиболее чувствительно в диапазоне частот около 3 кГц.

 УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ:

Действительно, сложен и интересен у человека механизм восприятия и анализа звуков.

Но только ли человеку свойственны эти процессы?

Может вы вспомните строки В.А.Луговского:

Над необъятной Русью

С озерами на дне

Загоготали гуси

В зеленой вышине...

Вы, наверное, догадались, что речь пойдет о птицах.

(Все слушают сообщение учащегося о

голосовом аппарате птиц. В конце сообщения

звучит соловьиная трель.)

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ:

Предлагаю отгадать загадку:

Р о с л а — Хвост растила,

 Платье темное носила.

 Подросла — Зелёной стала,

Хвост на весла поменяла. (Лягушка)

Давайте рассмотрим приспособления земноводных издавать звуки в различных жизненных ситуациях.

(Все слушают сообщение учащегося о способности издавать звуки земноводными на примере лягушки. В конце сообщения звучит пение озерной лягушки.)

 УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ:

До        недавнего        времени        водные

пространства считались миром безмолвия. Имела широкое хождение пословица: "Нем, как рыба". Так ли это?

(Сообщение учащегося о способности рыб издавать различные звуки. В конце сообщения звучит запись звуков, издаваемых морскими рыбами.)

А теперь, друзья, посмотрите, насколько прекрасен, многоцветен и разнообразен мир насекомых. Не заметить и не полюбить его невозможно.

(Сообщение учащегося о способностях насекомых издавать звуки.)

Помните, мы говорили, что окружающий нас мир, независимо от того созерцаем мы его или изучаем, оказывает влияние на эмоциональную сферу человека. Художники пытаются отразить его красоту на холсте, поэты воспевают эту красоту в стихах, а музыканты используют звуки и создают

образы.        Послушайте        современную рок-

обработку произведения Римского—Корсакова "Полет шмеля" (Звучит запись)

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ:

С незапамятных времен пытливая мысль человека искала ответ на вопрос: может ли человек достичь того же, чего достигла живая природа? Человеку хотелось научиться делать то, что сделала уже природе применительно к живым существам. Если природа это сделала, значит, в принципе, это возможно, и надо только найти ключ к решению задачи, чтобы научиться делать то, что мы видим в природе.

Так на основе изучения строения и работы локационного аппарата летучих мышей человеком созданы радиолокаторы.

Для гидролокации оказались очень ценными исследования гидролокационного аппарата дельфинов.

Миллионы слепых людей, ощупывающие дорогу        палкой,        нуждаются        в        более совершенных способах ориентации. Для таких        людей        бионики        создали        так

называемые "акустические очки". В их конструкции заложен принцип ориентации по слуху, который используется дельфинами и летучими мышами. Правда, эти приборы громоздки и далеки от совершенства.

Известно,        что        медузы        способны

улавливать        недоступные        уху        человека

инфразвуки,        которые        хорошо

распространяются в воде и появляются за 10—15 часов до шторма. Бионикам удалось создать прибор, имитирующий орган слуха медузы, позволяющий определять наступление шторма за 15 часов, указать откуда надвигается буря и вычислить её в баллах.

Эти примеры показывают, насколько тесно связаны биология и физика — науки о живой и неживой природе .        И это

неслучайно. Природа едина.

Об этом единстве рассказывает фрагмент видеофильма, который предлагается вашему вниманию.

(Учащиеся смотрят фрагмент видеофильма о "поющем" дереве.)

Природа едина во всем её многообразии. На высшей ступеньке эволюционной лестницы — главное творение природы — Человек. Он может быть объектом изучения, как с точки зрения механики, так и с точки зрения физиологии        и        анатомии,        психологии,

социальных и других наук. И очень хотелось бы,        чтобы человек в лице каждого

представителя человечества был прекрасным во всех отношениях.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ:

А сейчас вам предстоит выполнить письменную работу, в которой вы сможете показать свои знания и по биологии, и по физике. За выполнение этой работы вы получите две оценки. Желаем вам успеха!

(На выполнение данной работы отводится 7 — 8 минут. Учащиеся работают по вариантам.)

ВАРИАНТ 1(биология)

1.Что такое анализатор?

А. Рецептор + чувствительный нерв

 Б. Рецептор

В. Рецептор + чувствительный нерв + зона коры        больших        полушарий,        различающая

раздражение.

2.Какие органы находятся в среднем ухе?

А.Слуховой нерв

Б. Слуховые косточки

В.Ушная раковина и слуховой проход

Г. Барабанная перепонка

Д. Полукружные каналы

Е. Улитка с рецепторами

 Ж. Слуховая труба

3 . Что нужно делать для профилактики болезней уха?

А.Избегать сильного шума

Б. Своевременно обращаться к врачу

В.При взрывных работах открывать рот

Г. Закрывать уши ватой

Д. Ежедневно мыть уши

Вариант I (физика)

1. Почему, когда вы грызете сухарь, то вам кажется, что вы создаете гораздо больше шума, чем сосед, тоже грызущий сухарь?

2. Почему ухо человека не        воспринимает как звук колебания крыльев        птиц при её полете ?

3.Проводился любопытный        опыт. Муху выпускали среди летающих ос,        и они никак не реагировали на врага своего "общества". Чем это можно объяснить?

ВАРИАНТ2(биология)

1 .        Что        относится        к        слуховому

анализатору?

А.Зрачок

 Б. Сетчатка

В.Зрительный нерв

 Г. Улитка

Д. Барабанная перепонка

 Е. Слуховой нерв

Ж. Соответствующая зона коры

2.Что находится во внутреннем ухе?

А.Слуховой нерв

Б. Слуховые косточки

В.Ушная раковина и слуховой проход

Г. Барабанная перепонка

Д. Полукружные каналы

 Е. Улитка с рецепторами

 Ж. Слуховая труба

3.Каковы        последствия        анатомо- физиологических изменений полукружных каналов уха?

А.Разрыв барабанной перепонки

Б. Воспаление среднего уха

В.Головокружение, нарушение равновесия

Г. Ослабление слуха

Д. Полная глухота

Вариант II (физика)

1 . Почему человек, чтобы лучше расслышать тихие звуки, открывает рот?

2 . Почему полет бабочки бесшумен, хотя её крылья совершают колебания?

3. Наблюдая за поведением пчел летом, было замечено, что пчелы—сторожа пропускают в улей рабочих пчел и агрессивно реагируют на приближение трутней, хотя они не отличаются ни цветом, ни размером, ни формой. Чем это можно объяснить?

ЛИТЕ РАТУPA:

Литинецкий И. Б. Бионика. - М., Просвещение, 197 6.

Симаков Ю.Г. Живые приборы. - М . , Знание, 1986 .

Дж.        Б.        Мэрион.        Общая        физика        с

биологическими примерами. — М. , Высшая школа, 19 8 6.

Кац И.Б. Биофизика на уроках физики. - М . , Просвещение, 1983.

Варикаш В.М., Кимбар Б.А . , Варикаш И.М. Физика в живой природе. - Минск, Народная асвета, 1984.

Мещанский В. Н. Физика - 9 . Механика. - М . , Просвещение, 1994.

Бианки В. В. Музыкант.- М., Просвещение, 1992 .