Разработка урока, 9 класс, "Звук. Характеристики звука"
методическая разработка по физике (9 класс) на тему

Тип урока: урок «открытия» новых знаний.

Форма урока: урок с  элементами системно–деятельностного подхода

Дидактическая цель урока: создание условий для осознанного изучения нового материала и включение знаний учащихся в процесс познания.

Цели урока: 

• Образовательная – сформировать представление о звуке, изучить физические характеристики звука: высота, тембр, громкость, осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений. 
• Развивающая – создать условия для развития творческих и исследовательских навыков, совершенствовать мыслительную деятельность (умения сравнивать, размышлять, выделять главное, сопоставлять, делать выводы); развивать речь.
• Воспитательная – продолжить формирование коммуникативных умений; способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу

Планируемые результаты:

• Личностные: коммуникативные умения, творчество, умение работать с информацией, физическими приборами; межличностное взаимодействие и сотрудничество; умение ставить и решать задачи.
• Метапредметные: овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий.
• Предметные: дать ответ на вопрос, что является источником звуковых колебаний; познакомиться с основными характеристиками звуковой волны.

Универсальные учебные действия

• Регулятивные: постановка и формулирование цели, определение проблемы; планирование последовательности действий, контроль и оценивание достигнутых результатов, анализ и систематизация информации представленной различными способами.
• Познавательные: построение логической цепи рассуждений, анализ объекта с целью выделения его признаков, синтез (составление целого из частей).
• Коммуникативные: умение взаимодействовать с разными группами людей, формулировать свои мысли и высказывать свое мнение.

Методы обучения: словесно-иллюстративный метод, практический метод, беседа-сообщение, метод письменного текущего контроля.

Оборудование: компьютер, проектор, презентация учителя, звуковые файлы (голоса леса, звуки природы, отрывки из арий в исполнении оперных певцов).

Опыты: звучание зажатой в тиски стальной линейки; камертона; музыкальных инструментов; «голоса» расчёсок; звон ложек; «пение» бокала; наблюдение и сравнение осциллограмм тихого и громкого звуков камертона; прослушивание звуков различных частот от звукового генератора.

Ход урока

Организационный момент.

Этап мотивации

Учитель: (звучат голоса леса, звуки природы) «Прислушайтесь хорошенько, стоя в лесу или среди цветущего поля, и вы непременно услышите чудесные звуки Земли. Будь то журчание весеннего ручейка, пение птиц или гром отдалённой грозы, шелест цветущих луговых трав или треск мороза в зимнюю ночь, трепетание зелёной листвы на деревьях или треск кузнечиков, взлёт жаворонка или шум хлебных колосьев – всё это бесчисленные звуки Земли…»

И. Соколов-Микитов «Звуки земли».

Очень часто, наблюдая за привычными для нас явлениями, мы открываем для себя что-то новое. Как вы думаете, какова тема нашего урока и ее цель?

Запись темы урока: «Звуки. Характеристики звука»

Учитель: 

Не счесть законов физики чудесной,

Их изучать всем очень интересно,

Помогут нам все объяснить...

Мир звуков так многообразен,

Богат, красив, разнообразен,

Но всех нас мучает вопрос...

Откуда звуки возникают,

Что слух наш всюду услаждают?

Пора задуматься всерьез.

В грозу мы слышим рокот грома,

Вот шум прибоя, плеск волны.

Другие звуки нам знакомы...

Сегодня мы понять должны

Причину и природу звука,

Что слышим всё - то здесь, то там.

Этап актуализации знаний

Проблемный вопрос 1.

        Человек живет в мире звуков. Откуда звуки возникают, что слух наш всюду услаждают? Как заставить тело звучать? Есть ли что-нибудь «непоющее» в этом мире?

Опыты: звучание зажатой в тиски стальной линейки, камертона, музыкальных инструментов, голосовых связок, «голоса» расчёсок, звон ложек, «пение» бокала

Обсуждение результатов опытов.

        Услышав какой-то звук, мы можем установить, что он дошел до нас от какого-то источника. Существуют особые источники звука. Это камертоны различных размеров - простые устройства, представляющие собой изогнутые металлические стержни на ножках, испускающие единственную частоту, так называемый чистый тон.

Вывод: Что же является источником звука? Источник звука, это всегда что-то колеблющееся. 

Интерактивное обобщение: «Звуки. Источники звука» http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669bc7a0-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/2_7.swf     (стр. 2, 3, 4)

Проблемный вопрос 2

Как звук доходит до нас?

Обсуждение.

Вывод: Звук доходит до нас через воздух, который разделяет ухо и источник звука. Но распространяющиеся колебания - это волна. Звук распространяется в виде волн. Если звуковая волна распространяется в воздухе, значит - это волна продольная, потому что в газе только такие волны и возможны.
В продольных волнах колебания частиц приводят к тому, что в газе возникают сменяющие друг друга области сгущения и разрежения. Звук может также распространяться и в жидкой, и в твердой среде. Ощущение звука создается только при определенных частотах колебаний в волне. Опыт показывает, что для органа слуха человека звуковыми являются только такие волны, в которых колебания происходят с частотами от 20 до 20000 Гц. Наинизший из слышимых человеком музыкальных звуков имеет частоту 16 колебаний в секунду.

Интерактивное обобщение «Механические колебания. Волны. Звук»
1) http://www.naukamira.ru/e-book/9class/2_8.swf   (стр. 2, 3, 4)

2)http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669bc7a0-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/2_7.swf  (стр. 6 Проанализировать таблицу и сделать вывод)

Вопрос 3

Основные характеристики музыкальных звуков: громкость, высота тона, тембр.

Опыты: наблюдение и сравнение осциллограмм тихого и громкого звуков камертона; прослушивание звуков различных частот от звукового генератора; прослушивание отрывков из арий в исполнении оперных певцов (Ф.Шаляпина, Н.Аллина, М.Робен)

        Звуки на слух человек различает по высоте, громкости. Высота звука зависит от частоты колебаний. Высоту определяет основной тон – самая низкая частота в спектре сложного звука. Обертоны – остальные частоты в спектре сложного звука, определяют его отличительные свойства (специфику и богатство звучания). Обертоны определяют тембр звука. Тембр – окраска звучания.

Звуки даже одного тона могут быть разной громкости. Эта характеристика звука связана с энергией колебаний в источнике и в волне. Энергия колебаний определяется амплитудой колебаний. Громкость, следовательно, зависит от амплитуды колебаний. Но связь между громкостью и амплитудой не простая.
Самый слабый еще слышимый звук, дошедший до барабанной перепонки, приносит в 1с энергию, равную примерно 10 - 16 Дж, а самый громкий звук (реактивного ракетного двигателя в нескольких метрах от него) - около 10 - 4 Дж. Следовательно, по мощности самый громкий звук примерно в тысячу миллиардов раз превосходит самый слабый. Но этого нельзя сказать о громкости звука. О звуках вообще нельзя сказать, что один из них в два, в три, а тем более в миллионы или в миллиарды раз громче другого. О звуках различной громкости говорят, что один громче другого не во столько-то раз, а на столько-то единиц. Единица громкости называется децибелом (дБ). Например, громкость звука шороха листьев оценивается 10 дБ, шепота - 20 дБ, уличного шума - 70 дБ. Шум громкостью 130 дБ ощущается кожей и вызывает ощущение боли. О громкости уличного шума, например, можно сказать, что она на 60 дБ больше громкости шороха листьев.

Интерактивное обобщение: «Звуки. Источники звука» http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669bc7a0-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/2_7.swf  (стр. 5)

Этап первичного закрепления

Решение качественных задач

• При полете большинство насекомых издают звуки. Чем вызваны эти звуки?

•  Какое насекомое чаще машет крыльями в полете: шмель, комар или муха? Почему?
• Известно, что чем туже натянута струна на гитаре, тем более высокий звук она издает. Как изменится высота звучания гитарных струн при значительном повышении температуры окружающего воздуха?
• Во время дождя капли барабанят по крыше дома. Чем будут различаться возникающие при этом звуки во время крупного, сильного и мелкого, моросящего дождя?
• Можно ли сыграть мелодию на одной струне?
• Прослушайте отрывок из рассказа Льва Толстого «Рассказ аэронавта».

“Весело и легко было дышать и хотелось петь. Я запел, но голос мой был такой слабый, что я удивился и испугался своему голосу”.

Почему голос аэронавта был слабым?

• “Бочка молчала. В лесу, далеко за деревней, кто-то ухнул, и в бочке тоже ответил ему черным страшным голосом маленький житель: я тут! Никита выбежал из сарая во двор. На небе светило доброе солнце, облака не застилали его сейчас, и Никита в испуге поглядел на солнце, чтобы оно защитило его.

– Там житель в бочке живет! – сказал Никита, смотря на небо.

(А.П. Платонов «Никита»)

Почему бочка в рассказе А. Платонова «отозвалась» на звук?

Этап самостоятельной работы.

1) Компьютерное тестирование

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669bc779-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/index_listing.html

2) Контрольный тест

1. Какое выражение всегда верно:

А) всякое звучащее тело колеблется

Б) всякое колеблющееся тело звучит

2. Как изменится громкость звука, если уменьшить амплитуду колебаний его источника?

А) уменьшится   Б) увеличится   В) не изменится

3. От чего зависит высота звука?

А) амплитуды колебаний   Б) частоты колебаний  В) скорости звука

4. В каких единицах измеряется громкость звука

А) децибел    Б) сон     В) герц

5. Что такое основной тон?

А) качество, которое позволяет отличить звуки одних источников от звуков других

Б) высота сложного звука самой высокой частоты

В) высота сложного звука самой низкой частоты

Ответы: 1) А    2) А    3) Б    4) Б     5) В    

Этап рефлексии учебной деятельности

 Рефлексия «Острова»

 http://rudocs.exdat.com/docs/index-319918.html?page=2 

На большом листе бумаги рисуется карта с изображением эмоциональных "островов": о. Радости, о. Грусти, о. Недоумения, о. Тревоги, о. Ожидания, о. Просветления, о. Воодушевления, о. Удовольствия, о. Наслаждения, Бермудский треугольник и др. Карта островов вывешивается на доске и каждому предлагается выйти к карте и маркером нарисовать свой кораблик в соответствующем районе карты, который отражает душевное, эмоционально-чувственное состояние участника после состоявшегося урока. Каждый из учеников имеет право нарисовать на карте и какой-либо новый остров со своим названием, если его не совсем устраивают уже имеющиеся.

Домашнее задание

§ 34-36 упр. 29

Для желающих:

1. Выполнить домашние эксперименты

http://class-fizika.narod.ru/9_26.htm 

2. Подготовить презентацию по теме

• «Звуки в литературных произведениях»
• «Колокола, звонят колокола…»
• «Физика и музыка»

3. Поиск и сравнение информации в сети ИНТЕРНЕТ по темам «Шум и методы борьбы с ним», «Влияние ультразвука (инфразвука) на человека»

Используемые ресурсы:

• Недогреева Н.Г., Козлова И.С., Грецова А.П. «Педагогический дизайн метапредметных уроков». Саратов: Издательский Центр «Наука»
• Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика 9 класс, М.: ООО «Дрофа»
• Ширяева В.А., Бурмистрова М.Н. «Конструктор урока»
• http://files.school-collection.edu.ru 
• http://class-fizika.spb.ru 
• http://megabook.ru 
• http://rudocs.exdat.com/docs/index-319918.html?page=2 
• http://www.naukamira.ru/e-book/9class/2_8.swf