9 класс

Тема урока

«ЗВУК И СЛУХ В БИОЛОГИИ И ФИЗИКЕ»

Основные идеи урока

        Значение раздела «Звук» в природе и современной технике очень велико. Получили особое развитие разнообразные разделы акустики: электроакустика, архитектурная акустика, музыкальная акустика, учение о спектрах звуков, о звуковой локации в природе и технике и др.

        При изложении вопросов акустики в школе надо оттенить две тесно связанные между собой стороны:

1. физическую – воспроизведение и распространение звука  и
2. психофизиологическую – восприятие звука, органы слуха человека и животных.

Поэтому интегрированные уроки по акустике естественны и даже обязательны. Такие уроки могут проводиться с различными дидактическими целями:

1. С целью расширения и углубления знаний учащихся по разделу «Звук». В этом случае на интегрированном уроке могут быть рассмотрены следующие вопросы: голосовой аппарат человека и животных, биоакустика об определении направления звуков, слуховой аппарат человека и органы слуха животных, регистрация звука сердца и легких, эхо в мире живой природы, ультразвуки и их роль в биологии и медицине.
2. С целью проверки и оценки знаний учащихся в области и физики, и биологии. Здесь очень важна проверка понимания учащимися ценности интегрированных знаний.

Урок с такой целью предлагается провести в виде семинара-игры «Что? Как? Почему?».

Для того чтобы ответить на вопросы семинара, надо многое усвоить по теме «Звук» и в физическом, и в биологическом плане.

В данном случае игра в большей степени, чем другая форма контроля знаний покажет каждому ученику его достижения в учебной работе или, наоборот, отметит его отставание в усвоении знаний. При этом очень важно, что отвечая на вопрос, ученик должен проявить свои знания в новой ситуации, что, безусловно, способствует формированию ценностного отношения к знаниям.

Форма урока – семинар, проводимый в виде игра «Что? Как? Почему?».

Подготовка и проведение семинара

Учитель заранее составляет список опорных заданий по выбранной теме семинара. (Число заданий соответствует числу групп учащихся в классе). Для каждого задания составляются 3-4 вопроса в интересной форме. Ответы на эти вопросы в совокупности соответствуют сути предложенного задания.

За неделю до семинара учащимся объявляют тему урока, основные задания по теме и список литературы для подготовки. Задача учащихся – повторить материал всех заданий темы.

Организация работы на уроке-игре

В начале урока капитаны команд (групп) по жребию определяют номер задания, по которому они будут отвечать на уроке. Тем самым определяется очередность выступления команд на семинаре, так как только в этом случае сохраняется логика построения урока и в конце его, после подведения итогов игры учителем, у учащихся составляется полное и четкое представление о предмете обсуждения. Итак, в соответствии с номером задания команды поочередно занимают места за игровым столом. Каждой команде предоставляется возможность отвечать на два вопроса (получить 2 балла). Если команда не может ответить на выпавший вопрос, на него отвечают ученики других команд (по желанию). За каждое дополнение к ответу команда получает еще 0,5 балла. На обдумывание и обсуждение ответа дается 1 минута. Если команда сэкономила время, ответив на вопрос досрочно, она получает право ответа на третий вопрос, т. е. может получить еще один балл. После этого место за игровым столом занимает следующая команда.

Ведет игру учитель, а оценивать правильность ответов может группа учащихся, хорошо разбирающихся в материале, заранее подготовленных к уроку. Они же предлагают правильные ответы на вопросы.

Побеждает команда, набравшая наибольшее количество баллов. Обязательно оцениваются учащиеся, наиболее активно участвовавшие в обсуждении вопросов.

Приведем содержание урока-семинара по теме «Звук и слух»

Возможный вариант заданий и вопросов к ним.

I. Природа звука и его источники.

1. Акустика утверждает, что источником звука является колеблющееся тело. Когда мы слышим звуки гитары, то однозначно можем сказать, что они возникают благодаря колебаниям ее струн. А что же колеблется, когда говорит или поет человек?
2. При проверке колес вагонов во время остановки поезда механик обстукивает их молотком. Врач при обследовании больного часто ведет себя аналогичным образом, он постукивает по грудной клетке пациента или по собственному пальцу, прижатому к ней. Как по характеру звуков врач может судить о состоянии внутренних органов больного, а механик о состоянии колеса?
3. Говорят, что еще Леонардо да Винчи предлагал слушать подводные звуки с помощью весла. Нередко рыбаки южных морей Западной Африки пользуются этим. Приложив ухо к рукоятке весла, вертикально опущенного в виду, они прослушивают море, как врач больного. Что дает рыбакам такое прослушивание моря?

II. Параметры звуковых волн.

1. Изучая поведение ос, однажды удалось наблюдать очень любопытное явление. Муха свободно летала среди своих врагов – ос, и они не обращали на нее никакого внимания. Почему осы так спокойно переносили присутствие в своем «обществе» мухи, не нападали на нее?
2. Попадая в лес, даже при слабом ветре мы слышим гул. «Лес шумит», – говорим мы тогда. Но интересно, что хвойный и лиственный леса шумят от ветра по-разному… Как можно объяснить это явление?
3. Наблюдая летом за пчелами, можно заметить, что пчелы-сторожа, которые стоят у входа в улей, не обращают внимания на прилетающих рабочих пчел, но очень интенсивно реагируют на трутней, пролетающих рядом, хотя те имеют ту же окраску, форму и размеры тела. Как пчелы-сторожа отличают рабочих пчел от трутней?

III. Приемники звука.

4. Ученые установили, что человеческое ухо способно воспринимать только продольные волны. Объясните, почему и как это происходит?
5. Многих животных природа наделила подвижными ушами, благодаря которым они способны устанавливать, откуда раздался звук. Например, подвижные уши антилопы и козы поворачиваются до тех пор, пока звук не будет слышен наиболее громко. У некоторых животных одно ухо поворачивается независимо от другого. Благодаря этому они могут одновременно определить местоположение двух источников звука. Человек не наделен подвижностью ушных раковин, но способен определить, откуда пришел звук. Как можно объяснить способность человека определять, в каком направлении от него находится источник звука?
6. Что общего между наружным ухом человека и звукоуловителем? Почему, слушая качественную запись своего голоса, человек не узнает его?

IV. Эхолокация.

7. Ослепший человек очень долго адаптируется к нормальной жизни, а лишенная зрения собака за 1-2 дня способна научиться не натыкаться на стены и крупные предметы. Как и почему это происходит?
8. Отрывок и произведения Ю. Нагибина «Эхо»:

«– Вот тут… – она сделала несколько шагов назад и негромко крикнула: – Сережа!..

1. Сережа… – повторил мне в самое ухо насмешливо вкрадчивый голос, будто родившийся в недрах Чертова пальца.

Я вздрогнул и невольно шагнул прочь от скалы, и тут, навстречу мне, от моря, звонко плеснуло:

2. Сережа!…

Я замер, и где-то вверху томительно горько простонало:

3. Сережа!..
4. Вот черт!.. – сдавленным голосом произнес я.
5. Вот черт!.. – прошептало над ухом.
6. Черт!.. – дунуло с моря.
7. Черт!.. – отозвалось с выси.

В каждом из этих незримых пересмешников чувствовался стойкий и жутковатый характер: шептун был злобно вкрадчивым, тихоней, морской голос принадлежал холодному весельчаку, в выси скрывался безутешный и лицемерный плакальщик…».

Как вы объясните явление, описанное в этом отрывке?

9. Известно, что чем выше частота звуковых колебаний, тем быстрее они затухают с расстоянием. Вопреки этому именно ультразвуковые волны являются главным средством общения и локации у ряда животных (летучих мышей, дельфинов, морских свинок). Почему это так? Почему летучие мыши хорошо ориентируются даже в полной темноте?

V. Область слышимости звука.

10. Как объяснить, что корабли, называемые «летучими голландцами», плавают в океанах без экипажей?
11. Известен интересный исторический факт. Однажды режиссер лондонского театра «Лайрик» ставил пьесу, действие которой переносилось из современности в глубокое прошлое. Для создания ощущения таинственности во время спектакля режиссер обратился за помощью к известному в то время физику Роберту Вуду. Для создания своеобразного настроения в зале ученый изготовил необычный музыкальный инструмент, но, рассчитывая его размеры, допустил ошибку. Звука этот инструмент не издавал совсем, но хрустальные подвески на канделябрах театра задрожали, все присутствующие почувствовали беспричинный страх, и возле театра на улице началась паника. Как и почему это произошло?
12. В настоящее время известно, что рыбы издают разные звуки. Характер их звучания меняется в зависимости от назначения: одни звуки рыбы издают при питании, другие при движении и т. д. Почему же мы часто говорим: «Нем как рыба»?