Интегрированный урок музыки и физики
Учитель музыки: Манахова Оксана Ивановна
Учитель физики: Долгова Татьяна Алексеевна
Тема урока «За волной волна, а это значит…»
Цели: познакомить учащихся с понятиями звук, музыкальный звук, характеристиками звука.
Продолжение учебного занятия: 90 минут
Тип учебного занятия: комбинированный
Оборудование: компьютер, проектор, экран, презентация к уроку, музыкальные инструменты, набор лабораторного оборудования «Звук и тон»
Ход учебного занятия:
I. Организационный момент.
II. Изучение нового материала.
Звучит стихотворение
Учитель музыки: - Сегодня тема нашего урока звучит поэтически: «За волной волна, а это значит…». И это не случайно. Музыкальные звуки сопровождают нас на протяжении всей жизни. Силу и красоту музыки, способной зародить мечты, подвигнуть на новые и дела и подвиги, испытал на себе каждый из нас. Окружающий нас мир звуков разнообразен, но сегодня нас будут интересовать не все, а именно музыкальные. Почему? Чем отличаются звуки? Что представляет собой звук? Как его можно получить? На все эти вопросы мы и будем сегодня искать ответы вместе с учителем физики Долговой Татьяной Алексеевной.
Учитель физики: - Здравствуйте, ребята. Ответьте на вопросы:
- Как называется раздел физики, занимающийся изучением звук. Его свойствами, звуковыми явлениями? (акустика)
- Что называется источником звука? (любое тело, совершающее колебания с частотой от 20 Гц до 20 000 Гц, порождающее возникновения звуковых волн)
- Какие бывают источники звука? (искусственные и естественные)
Учитель музыки: - Перед вами расположены музыкальные инструменты. Послушайте их звучание.
(Демонстрация звучания треугольника, гуслей, фортепиано, аккордеона. Видео М. Равель. Болеро).
Что еще является источником звука? (человеческий голос).
Исполнение фрагмента песни а capella
Подведем итоги. Что являлось источником звука в каждом случае? (металлический стержень, струны, голос человека).
Учитель физики: - Действительно, в каждом случае источником колебания являлось колебание: струн, голосовых связок, металлических язычков). Однако не все колеблющиеся тела являются источником звука. Убедимся в этом. Стальная линейка зажимается в тиски. Отведем верхний край линейки в сторону и отпустим. Платина колеблется, но звука не слышно. Вывод: не всякое колеблющееся тело может издавать звук. Уменьшаем длину линейки, замечаем, что она начинает издавать звук. Почему? (колебания учащаются). Как называется величина, показывающая количество колебаний в единицу времени? (частота). Распространение звука можно сравнить с распространением волны на поверхности воды. Только роль брошенного в воду камня играет колеблющееся тело, а вместо поверхности воды распространяются в воздухе. Каждое колебание ветви камертона создает в воздухе одно сгущение и одно разряжение. Чередование таких сгущений и разряжений и есть звуковая волна.
Учитель музыки: - Мы охотно слушаем музыку, пение птиц, приятный человеческий голос. Напротив, тарахтенье телеги, визг пилы нам неприятны. Раздражают и утомляют нас. Об инструментах, воспроизводящих приятные музыкальные звуки, написано немало песен. По коротким отрывкам мелодии угадайте, о каком музыкальном инструменте упоминается в песне? («Балалайка» исп. А. Пугачева, «Изгиб гитары желтой» О. Митяев, «Вальс-бостон» А. Розенбаум).
Учитель физики: - Таким образом, по действию, производимому на нас, все звуки делятся на группы: музыкальные звуки и шумы. Чем они отличаются друг от друга? Установить различие между музыкой и шумом довольно трудно: то, что является музыкой для одного, может быть просто шумом для другого.
Учитель музыки: - Предлагаю послушать подборку звуков и определить, к какой из двух групп они относятся.
Учитель дает пояснения о прослушанной подборке.
Учитель физики: - Наш опыт показывает, что для музыкального звука существенно, чтобы колебания происходили через равные промежутки времени. Колебания камертона имеют такой характер, звуковые колебания от проходящего поезда проходят через неравные промежутки времени, что и производит шум.
Видео движущегося поезда.
В повседневной жизни чаще всего мы имеем дело со звуками, распространяющимися в воздухе. Однако он может распространяться и в других средах. В каких? (вода, твердые тела). Какова скорость распространения звука в воздухе? (343 м/сек, в воде 1440 м/сек при температуре 8 градусов по Цельсию). В воздухе самая минимальная скорость распространения звука.
Фрагмент «Слухачи» из фильма-сказки
Быстрее звук передается в земле, ухо служит приемником.
Учитель музыки: - Строение слухового аппарата хорошо демонстрирует видеоматериал. Посмотрите на экран.
Видео «Принцип работы слухового аппарата»
Учитель физики: - Как называется прибор, преобразующий звуковые колебания в колебания электрического тока? (микрофон)
Учитель музыки: - По способу звукоизвлечения все музыкальные инструменты делятся на несколько групп:
- ударные – колеблются от удара палочки или руки натянутый материал, металлические пластины;
- клавишные – колебания струн вызывается ударом по ним молоточком;
- духовые – колебания столба воздуха внутри инструмента;
- струнные - колебания струн вызывается воздействием руки или смычка.
Такое деление часто условно. Например, орган – целая фабрика звуков.
Еще в прошлом веке на нем, как на настоящей фабрике, трудились рабочие. Вручную качали тяжелые меха. Только в XX веке людей заменили электромоторы. На смену мехам пришли мощные вентиляторы. Орган по праву называют царем оркестра, рояль признан его королем, арфу называют царицей, скрипку – принцессой. Но в целом оркестр – это государство со множеством граждан, где голос каждого очень важен.
Учитель физики: - Чем же отличаются звуки разных инструментов? Для характеристики звука существуют три важных понятия.
Первое. Громкость звука. Определяется действием звука на орган слуха. Ее трудно оценить объективно. В физике используется понятие интенсивность звука, которая зависит от амплитуды колебаний и от площади тела, совершающего колебания. (Наблюдение и сравнение осциллограмм звука камертона, дающего тихий и громкий звук). Обратите внимание, как меняется амплитуда колебаний. Звук часто измеряют в децибелах.
Учитель музыки: - Определите на слух источники предложенных звуков. Сколько дБ, на ваш взгляд, они имеют?
Примеры: шорох листвы – 10 дБ, шум работающего пылесоса – 50 дБ, громкий разговор – 70 дБ,……
Болевой порог – 130 дБ, это шум от работающих двигателей взлетающего самолета. При шуме от 160 дБ возможен разрыв барабанных перепонок и легких, при 200 дБ наступает смерть (шумовое оружие). Медики бьют тревогу – подростки всех стран стали стремительно терять слух. Выяснилось, что причина в использовании наушников. Дело в том, что эволюция еще не завершила работу над слуховым аппаратом человека, он не имеет рефлекторной защиты подобно закрывающимся от яркого цвета глазам или отдергивающейся от горячего руки, таким образом, громкий звук беспрепятственно воздействует на слуховой орган, ослабляя и разрушая его. Непосредственная близость источника звука – наушников, усиливает негативный эффект от громких звуков многократно. Технологий, восстанавливающих слух полностью, пока не существует.
Вернемся к музыкальным инструментам. Для усиления звука служат корпусы инструментов – резонаторы.
Учитель физики: - Второе важное понятие для звука – высота тона. В физике она характеризуется частотой колебаний. Чем больше частота, тем выше тон звучания.
Учитель музыки: - Самый низкий из слышимых человеком звуков имеет частоту 16 колебаний в секунду. Он извлекается органом. Разобрать и понять его трудно. Зато 27 колебаний в секунду – тон, вполне ясный для слуха, хотя тоже редкий, вы услышите его, нажав крайнюю клавишу рояля. Следующий любопытный тон – 44 колебания в секунду, абсолютно нижний рекорд мужского баса, поставленный в 18 веке певцом Каспаром Феспером. В наши дни удивляет слушателей Тим Строумс.
Видео фрагмента концерта Тима Строумса
Тон 80 колебаний в секунду – обыкновенная нижняя нота хорошего баса и инструмента. Еще октава вверх – и мы попадем в тот участок диапазона, который буквально кишит музыкой. Тут работают почти все голоса и музыкальные инструменты.440 колебаний в секунду – эталон звука ля. С 16000-20000 колебаний в секунду начинается недоступный уху человека сверхвысотный ультразвук. Профессий у него не мало. Сверлит камень, счищает ржавчину, стирает белье, измеряет глубину морей и рек, лучше рентгена просвечивает тело. И все это делает молча.
Звук одинаковой частоты и громкости у разных инструментов звучит по-разному. Одна и та же нота, взятая разными певцами, звучит по-разному. В мире создано много скрипок и все они имеют разное звучание. Особенно красиво звучат скрипки итальянских мастеров Амати, Страдивари, Гварнери. Качество звука, связанное с его звучанием, получило название тембр. Это третья характеристика звука.
Учитель физики: - Получить чистый звук со строго определенной частотой колебаний даже при полном отсутствии посторонних шумов довольно трудно. Любое колеблющееся тело издает не только один основной звук. Его постоянно сопровождают звуки других частот. Эти «спутники» всегда выше основного звука и называются обертонами. Именно они помогают нам отличить голоса различных людей и звуки разных инструментов, даже если они равны по высоте. Каждому звуку обертоны придают окраску – тембр. И если основной звук сопровождается близкими ему по высоте обертонами, то сам звук кажется нам мягким, бархатным, когда же обертоны значительно выше основного тона, мы говорим о неприятном «металлическом» голосе или звуке.
Учитель музыки: - Множеством тембров обладает орган. Диапазон органа превышает диапазон инструментов оркестра, вместе взятых. Орган Домского собора в Риге имеет 127 регистров, 4 мануала, 6768 труб, длина его самой большой трубы 10 м, самой маленькой 13 мм.
Видео. Звучит орган
III. Учитель физики: - Перейдем к практике. Пользуясь знаниями, полученными на уроке, мы с вами проведем несколько опытов. У нас будут работать четыре лаборатории. Главным лаборантом первой назначается Богатинова Елена, второй Ветрова Дарья, третьей Тихомиров Владислав, четвертой Савинов Дмитрий. Каждый из вас набирает команду из четырех человек. Займите свои места. На столах лежат инструкции к выполнению опытов. Строго следуйте инструкции, при необходимости обращайтесь к учителю. Во время выполнения работы соблюдайте правила безопасности при работе со стеклом, металлическими и мелкими предметами. На выполнение задания отводится 7 минут, после чего переходите к другому столу. Каждая команда выполняет по четыре опыта.
Учащиеся выполняют опыты
Главные лаборанты подведут итоги экспериментов.
IV. Общий итог. Главные характеристики звука – громкость, высота тона, тембр. Громкость звука определяется амплитудой колебаний, тон определяется частотой, от качества звука, связанного с обертонами, зависит тембр.
Учитель музыки: - Высота тона, тембр, громкость, которая в музыке называется динамика – важнейшие средства выразительности музыки, являющиеся «представителями» чувств, переживаний и характеров. Слушайте и наслаждайтесь!
Звучит музыкальный фрагмент.