Schall und Akustik

Unterrichtsmodul aus Portugal

Das Modul "Schall und Akustik" umfasst sieben Einheiten mit den Titeln: Musikinstrumente, Schallwellen, Schallpegel, Schalldämmung, Mikrofone, Schallgeschwindigkeit und Audiogramm.

Musikinstrumente


In der Einheit “Musikinstrumente” arbeiten die SchülerInnen hands-on: Sie bauen mit alltäglichen Materialien eigene Musikinstrumente und studieren die von ihren Instrumenten erzeugten Schallwellen. In der Einheit "Schallwellen" öffnen die Schüler einen Schallwellen-Simulator und erzeugen mit der Einstellung "Einzelne Schallquelle" Klänge, die sie mit einem konstruierten Musikinstrument assoziieren.

Schallmessung mit einer App

In der Einheit "Schallpegel" werden die Schüler aufgefordert, einen Stadtplan zu fertigen, um eine Lärmkarte ihrer Stadt zu erstellen. Dann sammeln sie Daten mit Apps für das Handy (z.B. Phyphox, Science Journal, Decibel X, Sonometer, Dezibel-Messgerät usw.). Sie konstruieren ihre Wohnungsgrundrisse in 2D und 3D (mit planner5d.com; sweethome3d.com/en; floorplanner.com; usw.) und sie erstellen ihre Lärmkarte. Während der Einheit "Schalldämmung" müssen die Schüler das folgende Problem lösen: "Wie kann man einen Raum gegen laute Nachbarn (die z.B. laute Musik hören) schalldämmen?" Dazu müssen sie einen Raum entwerfen, der möglichst viel Schall absorbiert, damit die Musik nicht stört und bauen eine schalldichte Box. (Jede Gruppe könnte einen Schuhkarton mit unterschiedlichen Abmessungen nehmen). Sie wählen die schalldämmenden Materialien aus, die am besten funktionieren, sammeln Daten mit einer App, die den Schallpegel außerhalb ihrer Test-Box misst, und formulieren Schlussfolgerungen.

In der Einheit "Mikrofone" verwenden die Schüler ein Material-Kit, um ein Mikrofon zu bauen. Davor können die Schüler ein Video über Mikrofone und deren Bau mit einfachen Materialien ansehen (z.B. https://www.youtube.com/watch?v=1hU6wrR2J24). In der Einheit "Schallgeschwindigkeit" untersuchen die Schüler das folgende Problem: "Wie schnell muss ein Flugzeug sein, um einen Überschallknall auszulösen?". Die SchülerInnnen haben hierbei Zugriff auf ein Remote Lab und können mit einem Experiment dort den Wert der Geschwindigkeit bestimmen, den das Flugzeug zum Auslösen des Überschallknalls erreichen muss (z.B. http://labremoto.unifei.edu.br). Schließlich verwenden die Schüler in der Einheit "Audiogramm" eine App, um ein Audiogramm für jedes Mitglied ihrer Familie zu erstellen und vergleichen die Audiogramme.

Dieses Modul wird für Schüler der 8. Klasse (Alter 13-14 Jahre) empfohlen und dauert insgesamt 18 Stunden. Die einzelnen Einheiten lassen sich unabhängig voneinander durchführen; die Lehrkräfte können aus dem Modul entsprechend frei wählen, welche der Unterrichtseinheiten für sie passend sind.