Programmis uuritakse, kuidas võnkumine tekitab heli ja kuidas sagedus ning amplituud mõjutavad heli kõrgust ja tugevust. Õpilased mõõdavad Foucault’ pendli võnkeperioodi ning arvutavad sagedust, analüüsivad heli omadusi, vaatlevad kuulmise piire, kavandavad müra vähendamist ning uurivad monokordi abil seoseid keele pikkuse ja heli sageduse vahel. Heli kui nähtuse uurimise kõrval aitab programm tõsta teadlikkust heli võimalikust negatiivsest mõjust keskkonnale (looduses, linnakeskkonnas, oma lähiümbruses) ning inimesele endale. Mõistes, milliseid parameetreid ja kuidas tuleb mõjutada, et tekitada kindla sageduse ja valjusega heli, saab ennast paremini kaitsta negatiivse mõjuga heli eest ning säästa keskkonda mürareostusest.
Междисциплинарная интеграция:
Programm aitab saavutada põhikooli riikliku õppekava Lisa 5 Loodusained määratletud õpitulemusi:
2.3.3.
14) kirjeldab mudeli toel võnkumist, kasutades amplituudi, perioodi ja sageduse mõistet;
15) seostab võnkumist heli tekkimise ja helilainete levimisega;
16) kavandab ja korraldab katsemuusikariistade heli kõrguse ja sageduse vahelise seose uurimiseks
Lisaks käsitletakse programmis läbivat teemat "Keskkond ja jätkusuutlik areng" suunates õpilast
2.2. 1) aru saama loodusest kui terviksüsteemist, inimese ja teda ümbritseva keskkonna vastastikustest seostest ning inimese sõltuvusest loodusressurssidest
2.2. 5) ... hindama ning vajaduse korral muutma oma tarbimisvalikuid ja eluviisi
läbi arutelude ja katsete näidatakse, kuidas heli võib mõjuda inimese enda tervisele, liigne müra kahjustada teiste inimest aga ka loomade ja lindude heaolu ja tervist.
Programmis lõimitakse füüsikat ja teisi loodusaineid ning muusika õppeaineid.
Отношение к учебной программе:
Результат учебы:
1) teab, mis on sagedus, võnkumine, amplituud, herts;
2) oskab mõõta pendli võnkeperioodi;
3) teab, mis võib põhjustada kuulmiskahjustusi;
4) oskab käituda enda tervist (kuulmise osas) hoidvalt;
5) teab, mis on mürareostus ning mõistab selle mõju keskkonnale.
Методы:
Meetodid:
- tõhusa vea meetod
- aktiivõpe
- demonstratsioonid
- arutelu
Vahendid:
- demonstratsioonkatse vahendid (kõlar, arvuti, ekraan)
- õpilaste katsevahendid (monokord, kinnine kast)
Руководство для учителя:
Programmi läbiviimisel pannakse rõhku küsimustele ja kogemisele enne selgitamist. Eesmärk on panna lapsi oma teadmiste piire kompima ning tekitada neis küsimusi ja oletusi enne seletuse kuulmist. On oluline, et see toimuks õhkkonnas, kus eksimine ei ole ebamugav ja mõtlemiseks võib aega võtta. Palun õpetajal protsessi mitte sekkuda näiteks õigete vastuste ette ütlemise või valede vastuste kommenteerimisega. Laps, kes on natuke segaduses, aga mõtleb kaasa, on kõige efektiivsemas õppimise faasis.
Tunni lõpus kogutakse suulist tagasisidet õpilastelt. Õpetajale saadetakse pärast programmi e-mailiga link lühikesele tagasisidevormile.
Целевая группа:
Продолжительность:
Размер группы:
Время проведения:
Цена:
Доп. информация:
Programmi maksumus on 6 eurot õpilase kohta, seda saab tellida ka osana õppepäevast TÜ muuseumis (3 programmi 2 hinnaga).
Suurem grupi korral on võimalik rühm jagada kaheks ja pakkuda paralleelselt teisele rühmale mõnda muud haridusprogrammi või tegevusi muuseumis.
Место проведения:
Место исполнения:
58.368723228111, 26.723222212766
Programmi läbiviija:
Klaus-Peeter Ladva, psühholoogia BSc, üle 5 aasta kogemust TÜ muuseumi hariduskuraatorina
Язык:
Ссылки:
Длинное описание:
1. SISSEJUHATUS. Pendli võnkumine ja sagedus.
Kestus: 15 minutit
Eesmärk: Luua arusaam sageduse ja perioodi seosest ning näha, kuidas neid saab mõõta reaalses nähtuses.
Vahendid: Foucault’ pendel (muuseumis), nutitelefoni stopper, kirjutusvahendid, paberid.
Töökorraldus:
(5 min) Tunni läbiviija tutvustab ennast ja selgitab tunni eesmärke ja tegevusi. Õpilased jagatakse 3–4-liikmelistesse gruppidesse (kuni 6 gruppi). Iga grupp saab mapi ja kirjutusvahendi.
(5 min) Vaadeldakse muuseumi fuajees Foucault’ pendlit. Õpilastelt küsitakse, kas nad teavad mõisteid sagedus, võnkeperiood ja amplituud ning mida tähendab 1 Hz. Esitatakse küsimused:
- „Mitu hertsi oleks sagedus, kui ühes sekundis võnguks miski 10 korda edasi-tagasi?“
- „Mis oleks, kui ühe võnke jaoks kuluks hoopis kaks sekundit?“
- „Kas sagedus muutub, kui amplituudi vähendada?“
(5 min) Iga grupi esindajal palutakse mõõta pendli võnkeperiood. Grupis arutatakse ja kirjutatakse üles, mis oleks selle pendli sagedus hertsides. Sageduse arvutamise teeb keerulisemaks pendli pikk võnkeperiood (umbes 9 sekundit).
2. Heli kõrgus, sagedus ja kuulmiskahjustus
Kestus: 25 minutit
Eesmärk: mõista heli ja sageduse seost ning mõtiskleda kuulmise ja mürasaaste üle.
Vahendid: kõlar, projektor/ekraan, heli animatsioonid, paberid ja kirjutusvahendid.
- Töökorraldus:
(5 min) Liigutakse muuseumi haridusklassi, kus õpilased istuvad gruppide kaupa. Eelteadmiste kaardistamiseks vastatakse gruppides küsimustele:- Mis on heli ja kuidas see tekib?
- Mis vahe on kõrgel ja madalal helil?
- Milline on kõige kõrgem ja madalaim heli, mida inimene kuuleb?
(5 min) Vaadatakse koos kolme animatsiooni heli liikumisest. Esimene näitab pikilainete ja ristlainete erinevust, järgmised kaks õhuosakeste liikumist ning kõrgete ja madalate helide erinevusi. Programmi läbiviija jagab vajadusel selgitusi. Gruppides saab korrigeerida eelnevalt antud vastuseid.
(5 min) Kuulatakse kõlarist helisid sagedustel 100 Hz, 440 Hz, 1000 Hz, 10 000 Hz, 15 000 Hz, 18 000 Hz ja 20 000 Hz. Arutatakse, miks täiskasvanud ei kuule 18 000 Hz, kuid õpilased enamasti kuulevad ning mis veel võib kuulmist kahjustada (tugevad helid). Samuti arutletakse heli võimaliku kahjuliku keskkonnamõju üle.
(10 min) Gruppides arutatakse ja kirjutatakse:
- Tooge näiteid asjadest/olukordadest, kus heli võib olla nii tugev, et kahjustab kuulmist. Lisage iga näite juurde, kuidas saaks kahjustust vähendada.
- Millised terviseprobleemid võivad olla seotud müraga (valitakse ekraanil toodud pildilt)?
- Kuidas võiks linnaruumis müra vähendada (kolm ideed)?
- Mis mõju võiks müral olla loomadele?
3. Pillikeele pikkuse ja sageduse seos
Kestus: 30 minutit
Eesmärk: seostada keele võnkumine ja heli sagedus, tutvuda ülemhelide mõistega.
Vahendid: monokordid (üks grupi kohta), rakendus Spectroid, isiklikud nutitelefonid, kirjutusvahendid.
Töökorraldus:
- (5 min) Iga grupp saab monokordi ja laadib alla rakenduse Spectroid, mis võimaldab analüüsida heli spektrit.
- (20 min) Monokordi ja spektrianalüüsi abil vastatakse küsimustele:
- Mis on monokordi keele võnkumise põhisagedus, kui keel on lahtine (ei vajutata)?
- Mis on sagedus, kui keel vajutatakse kinni keskel? Aga neljandiku pealt (lühem osa)?
- Mis juhtub kuuldava heli kõrgusega? Proovige arvata, mis intervalliga on tegu, kui täispikkusega võnkumiselt üle minna poole lühema keele võnkumisele (eeldab muusikateadmisi).
- Mis on üldine valem keele pikkuse ja sageduse vahel?
- Mis sagedused esinevad häälikutel „a“, „e“, „l“, „m“? Aga „s“, „k“, „p“, „t“?
- Kui mürast tingitud kuulmiskahjustus on tugevam sagedusel 3–6 kHz, siis milliseid häälikuid oleks sellisel inimesel raskem kuulda?
- (5 min) Arutatakse tulemusi ühiselt ja tuuakse välja üldine seaduspära: pillikeele pikkus ja tekkiv sagedus on võrdelises seoses.
4. Kokkuvõte ja refleksioon
Kestus: 5 minutit
Eesmärk: kinnistada õpitu ja seostada see erinevate nähtuste vahel.
Töökorraldus:
- Õpilastel palutakse mõelda ja arutada rühmas:
- Mis oli kõige üllatavam või arusaamatum mõte tänases tunnis?
- Milliseid olukordi igapäevaelus saab nüüd paremini mõista (nt müratase, helitehnika, pillid, kuulmiskaitse)?
- Mis teeb mürast müra?
- Iga rühm jagab enda jaoks kõige olulisema mõtte teistega.