Внеклассное метапредметное мероприятие «Звуковые волны в различных средах. Слуховое восприятие, значение слуха в жизни человека»

Внеклассное метапредметное мероприятие

«Звуковые волны в различных средах. Слуховое восприятие, значение слуха в

жизни человека»

Класс: 8

Раздел программы по физике: «Колебания и волны»

Раздел программы по биологии: «Анализаторы»

Оборудование: камертон, шарик на нити, нитяной маятник, гитара, металлическая линейка, зажатая в тисках, таблица « Слуховой анализатор», модель уха, компьютер, проектор.

Список литературы и Интернет-ресурсов:

1. Учебник для общеобразовательных учреждений «Физика – 7», С.В. Громов, М.: Просвещение, 2015 г.;

2. Учебник для общеобразовательных учреждений «Биология – 8», Н.И.Сонин, И.Р.Сапин, М.: Дрофа, 2015.

3. Mikrosoft Office PowerPoint;

4. Mikrosoft Office Word 2007;

5. Windows Media Player;

6. Интернет-ресурсы (ссылки):

http://ru.wikipedia.org/

http://school.xvatit.com/

http://knowledge.allbest.ru/physics/

http://nika-fizika.narod.ru/

http://www.bibliofond.ru

Ход мероприятия.

Цели и задачи мероприятия:

• дидактические – создать условия для повторения учебного материала, используя деятельностный метод обучения;

• образовательные - развивать понятия о звуковых волнах и их характеристиках;

создание условий для самореализации учащихся, развитие научно- познава тельной компетенции через усвоение и закрепление знаний о строении и функциях слухового анализатора, о слуховом восприятии; о значении слуха в жизни человека;

развитие мышления, самостоятельности, обеспечение системности обучения;

• развивающие – развивать когнитивную сферу учащихся, формировать представление о процессе научного познания с использованием ИКТ (презентация); развитие мышления, самостоятельности, обеспечение системности обучения.

• воспитательные – прививать культуру умственного труда, воспитание готовности делать осознанный выбор в отношении собственного здоровья, бережного отношения к слуховому анализатору через усвоение понятий о причинах заболеваний слухового анализатора и правилах гигиены слуха.

Ход мероприятия.

1. Организационный момент. Внеклассное метапредметное мероприятие

«Звуковые волны в различных средах. Слуховое восприятие, значение слуха в жизни человека» (СЛАЙД 1)

II. Актуализация знаний (СЛАЙД 2)

Учительфизики: Для достижения целей сегодняшней встречи нам необходимо вспомнить изученный ранее материал по физике и биологии.

• Предполагаемые ответы обучающихся даны в скобках курсивом.

1. Что такое колебания или колебательное движение? (Колебательное движение – это движение, повторяющееся во времени).

2. Что такое механическая волна? (Механическая волна – это процесс распространения колебаний в пространстве с течением времени).

3. Назовите обязательное условие существования упругих волн. (Наличие среды, в которой будет распространятся волна).

4. Перечислите характеристики любой механической волны. (Амплитуда, период, частота, длина волны, скорость распространения волны).

5. Какие два вида волн вам известны? (Продольные и поперечные).

Учитель: Предлагаю вам прослушать отрывок из алтайской сказки.

«Язык птиц и зверей мальчик хорошо понимал, пчел и кузнечиков внимательно слушал. Он и сам - то зажужжит, то - застрекочет, то - как птица, защебечет, то - засмеется, как родник. Дунет мальчик в сухой стебель — стебелек поет...".

Что помогало мальчику общаться с природой? (Звуки)

Вопрос: А знаете ли вы что такое звуковая волна? Какие существуют характеристики звука и от чего они зависят?.

1. Открытие новых знаний и закрепление изученного материала(СЛАЙД 3)

Учитель: Мир звуков окружал человека всегда. В далекие доисторические времена они выручали его так же, как и других живых существ: помогали общаться, ориентироваться в пространстве, охотиться и просто выражать свои эмоции. Шелест листьев в лесу, стрекотание кузнечика, пение птиц, шум морского прибоя - эти природные звуки человек, поначалу просто имитируя, со временем "организовал", и появилась музыка. Люди, пытаясь поставить звуки себе на службу, занялись их изучением, создав науку о звуках – АКУСТИКУ.

Упругие волны, распространяясь в воздухе, а также внутри жидкостей и твердых тел, невидимы. Однако при определенных условиях их можно услышать.

Рассмотрим гитару (СЛАЙД 4)

• Когда она зазвучит? (Когда приведем в движение ее струны).

• Какое движение совершает струна гитары? (Колебательное).

Вывод: Струна является источником звука.

Обратимся к опыту (СЛАЙД 5): Зажмем в тисках длинную стальную линейку. Пусть над тисками будет выступать большая часть линейки. Вызовем колебания линейки. Мы не услышим звука. Но если конец линейки укоротить, тем самым увеличить частоту колебаний, то мы обнаружим, что линейка начнет звучать. Линейка является источником звука.

• Скажите, как вы думаете, что необходимо для того чтобы тело стало источником звука? (Необходимо, чтобы тело совершало колебания).

• Скажите, что такое источник звука? (СЛАЙД 6)

(Источник звука – тело, совершающее колебания).

• Как вы думаете, что является источником звука у человека? (Колебания голосовых связок).

Прибор, находящийся перед вами называется камертоном (СЛАЙД 7). Он представляет собой изогнутый металлический стержень на ножке. В данном случае камертон укреплен на резонаторном ящике. Если по камертону ударить молоточком, он зазвучит. Колебания ветвей незаметны. Но их можно обнаружить, если к звучащему камертону поднести маленький, подвешенный на нити шарик. Шарик будет периодически отскакивать, что свидетельствует о колебаниях ветвей камертона. Но далеко на всякое колеблющееся тело является источником звука. Например, нитяной маятник не издает звука. Исследования показали, что человеческое ухо способно воспринимать звук механических колебаний тел, происходящие с частотой от 20 (16) до 20000 Гц.

Звуковые волны (СЛАЙД 8) – волны, частота колебаний которых находится в диапазоне от 20 до 20000 Гц.

Механические колебания, частота которых превышает 20000 Гц, называются ультразвуковыми, а колебания с частотами менее 20 (16) Гц - инфразвуковыми.

Следует отметить, что указанные границы звукового диапазона условны, так как зависят от возраста людей и индивидуальных особенностей их слухового аппарата.

Учитель: Выясним, какие существуют характеристики звука и от чего они зависят, а также выясним, где применяется ультразвук и инфразвук.

Учитель: послушаем сообщения одноклассников.

1. Высота звука (СЛАЙД 9)

Вопросы:

1. От чего зависит высота издаваемого звука?

2. Почему полет шмеля сопровождается низким звуком (жужжанием), а полет комара – высоким (писком)?

2. Тембр звука (СЛАЙД 10)

Вопросы:

1. Что такое тембр звука?

2. Что такое чистый тон?

3. Приведите пример чистого тона.

3. Громкость звука (СЛАЙД 11)

Вопросы:

1. От чего зависит громкость издаваемого звука?

2. Назовите единицы измерения громкостей, уровня громкости.(СЛАЙД 12)

3. Как громкие звуки влияют на человека?

4. Скорость распространения звука (СЛАЙД 13)

Вопросы:

1. Какое условие необходимо для распространения звука?

2. Какие тела являются хорошими проводниками звука?

3. От чего зависит скорость распространения звуковых колебания? (СЛАЙД 14)

Информационный СЛАЙД 15 и 16

Учитель биологии: Вспомните сказку Шарля Перро « Красная шапочка»

-«Бабушка, зачем тебе такие большие уши?

-Это чтоб лучше слышать, дитя мое!»

Каждому с детства знаком этот диалог из старой сказки. А зачем все-таки нам уши? А точнее не уши, а ушные раковины, которые и подразумевала в своем вопросе любопытная красная шапочка? Послушайте сообщения одноклассников

1 обучающийся. В чем-то Волк был близок к истине, ответив, « чтоб лучше слышать тебя». Действительно, благодаря своей воронкообразной форме ушные раковины способны улавливать и концентрировать звуковые волны. Вспомните, как старые люди с пониженным слухом прислушиваются к чему-либо. Они приставляют ладонь к уху, как бы увеличивают его. Но это далеко не единственная функция ушных раковин.

Учитель: Какие еще функции ушных раковин вы можете отметить?

В ходе филогенетического развития все более высокоорганизованный звуковоспринимающий аппарат прячется в толщу височной кости, удлиняется слуховой проход и как буфер от непредвиденных повреждений появляется ушная раковина, которая обладает защитной функцией.

Существует и косметическая функция наружного уха. Во все времена и у всех народов старались украсить ушную раковину, понимая, что она играет важную роль в создании внешнего облика.

2 обучающийся. (СЛАЙД 17)Ушную раковину человека долгое время считали рудиментом. От травм она особо не защищает, рупорная функция слабая. Двигать ушами , как многие животные, человек почти не может. Значит, естественный отбор способен на излишества? Но природа лишнюю клетку не потерпит в организме, если та утратила свои функции.

Ухо не ограничивается только передачей звуковых раздражений. Ученые считают, что оно служит пространственной ориентации. Если исключить ушную раковину из системы звукопроведения, вставив в слуховой проход трубочку, выступающую за пределы уха, человек полностью лишается способности различать источники звука в вертикальной плоскости.

На маленькой площади ушной раковины представлена вся чувствительность тела и внутренних органов. Поэтому можно использовать ушную раковину для получения биологически важной информации о состоянии любого органа. На одном ухе выявлено свыше 100 биологически активных точек: на мочке 11 точек, связанных с глазами, зубами, языком, мышцами лица.

Учитель: Теперь вспомните о строении среднего уха.

3 обучающийся. (СЛАЙД 17 )Среднее ухо представляет собой замкнутую полость , объемом 1см куб. расположенную в толще височной кости. От слухового прохода ее отделяет барабанная перепонка.

Барабанная перепонка представляет собой гибкое, эластичное образование. Звуковые волны вызывают колебания этой туго натянутой перепонки.

- Из чего состоит барабанная перепонка? Какие особенности строения, свойства обуславливают ее функции?

Толщина барабанной перепонки одна десятая мм. Она многослойна и включает в себя эпидермис, слизистую оболочку и различные волокна, расположенные радиально. Таким образом, она представляет собой гибкое и прочное образование. Она способна вибрировать в звуковом потоке и вызывать движения слуховых косточек среднего уха. Она служит надежной преградой против попадания в среднее ухо пылевых частиц, воды, микроорганизмов.

- Может ли барабанная перепонка пропустить яд? Большинство ядов может всосаться только через слизистую оболочку.

4 обучающийся. (СЛАЙД 18) Чтобы провести звук дальше барабанной перепонки, природа создала цепочку из трех косточек. Это механизм, где молоточек и наковальня- рычаги, а стремя поршень. Все эти косточки связаны между собой прочными сочленениями и поддерживаются на весу двумя мышцами. Одна соединена с барабанной перепонкой, другая со стременем.

При громких звуках, перегружающих улитку или внутреннее ухо, мышцы натягивают косточки, мешая им свободно колебаться, что сдерживает силу волны, защищая слуховой аппарат от травмы. Когда звуки тихие, мышцы «раскачивают» косточки и тем самым усиливают сигналы. Звуковая волна, проходя систему среднего уха, многократно усиливается. Усиливается она за счет 2 законов механики- закона разницы площадей и закона рычага. Мышечные механизмы защиты продолжают функционировать при нормальном сне.

5 обучающийся. (СЛАЙД 19,20) Орган слуха называется улиткой и похож по форме на моллюска - он свернут наподобие раковины на 2,5 оборота. Внутри костного лабиринта улитки находится перепончатый лабиринт. Они оба заполнены жидкостью, колебания которой вызываются ударами стремечка по овальному окну. Внутри перепончатого лабиринта по всей длине завитков улитки тянутся 5 рядов клеток с тончайшими волокнами. Это волосковые слуховые клетки, в одной улитке около 24 тыс. Нижней стороной волосковые клетки крепятся к мембране, которая подобна арфе и состоит из отдельных волокон. Музыку этой арфы и слышит мозг. Ее струны, как у настоящей арфы, разной длины. Самые короткие(135 мкм) находятся у основания улитки, а самые длинные(234мкм) - у её вершины. Слуховой нерв собирает эти импульсы и передает их через подкорковые узлы в кору височных долей головного мозга.

6 обучающийся. (СЛАЙД 22) Слух играет большую роль и в развитии у нас чувства прекрасного. Когда мы слышим хорошую музыку, пение птиц, наше восприятие окружающего мира становится ярче и богаче.

- Для чего необходимо чистить уши?

- Откуда берется в слуховом проходе сера и что это такое?

В старину в русском языке словом « сера» обозначали грязь. Отсюда пошли слова « серый», серить (пачкать), Поэтому закономерно, что засохший секрет в слуховых проходах тоже стали называть « ушная сера» - ушная грязь.

Серные железы, вырабатывающие особый секрет светло-коричневого цвета, постепенно загустевающий и приобретающий все более темный оттенок, являются трансформированными сальными железами кожи. Расположены они в преддверии слуховых проходов и служат для защиты слуховых проходов от попадания туда инородных пылевых частиц. Секрет серных желез обладает и сильным антибактериальным действием. Очищение происходит вследствие того, что эпителий слухового прохода растет от центра барабанной перепонки кнаружи, и во время своего роста выносит застывшие микроскопические кусочки серы с попавшими в нее пылинками за пределы слухового прохода.

- Так нужно ли постоянно чистить слуховые проходы палочками? (СЛАЙД 23)

Современная гигиена отвечает отрицательно. Достаточно периодически промывать мылом и теплой водой преддверия слуховых проходов. Однако и сейчас встречаются любители чистить уши самыми неподходящими для этой цели предметами- спичками, вязальными спицами и даже шариковыми стержнями. Это приводит к травмированию кожи, попаданию туда инфекции и возникновению воспаления.

Учитель биологии рассказывает о вреде шума (СЛАЙД 24)

Учитель физики: послушаем ваши сообщения

5. Ультразвук (СЛАЙД 25, 26, 27)

Вопросы:

1. Что такое ультразвук?

2. Приведите примеры ультразвука в природе?

3. Приведите примеры ультразвука в жизни человека?

6. Инфразвук (СЛАЙД 28)

Вопросы:

1. Что такое инфразвук?

2. Приведите примеры инфразвука в природе? (СЛАЙД 29, 30)

3. Приведите примеры инфразвука в жизни человека?

Итак, назовите основные характеристики звука? Их всего четыре.

(Высота звука, тембр, громкость, скорость распространения звука).

Учитель:

Разберем, где применяется ультразвук и инфразвук. (СЛАЙД 31)

(Инфразвук – для определения места сильных взрывов или положения стреляющего орудия, предсказание стихийного бедствия — цунами, для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной среды. Ультразвук – эхолоты и гидролокаторы, дефектоскопия, дробление жидких и твердых веществ, пайка алюминиевых изделий, в лечебной практике)

1. Рефлексия.

Учитель физики: Используя полученные знания, решим следующие задачи:

• Какой кирпич – пористый или обыкновенный – обеспечивает лучшую звукоизоляцию? Почему?

(Пористый кирпич обеспечивает лучшую звукоизоляцию, т.к. в нем больше воздушного пространства, а воздух является плохим проводником звука).

• Кто в полете чаще машет крыльями: муха или комар? Ответ поясните.

(Чаще машет крыльями комар, т.к. частота колебаний его крыльев больше, чем частота колебаний крыльев мухи. Звук комара выше (писк), значит его частота больше).

• Почему индейцы, которых мы видим в старых вестернах, обычно встают на колени и припадают ухом к земле, чтобы обнаружить далеких, не видимых глазом всадников? (Потому что звук в твердых телах распространяется быстрее чем в жидкости и газе).

• Приведите примеры использования ультразвуковых волн представителями животного мира. (Дельфины, летучие мыши, зубчатые киты).

Подведение итогов мероприятия (СЛАЙД 32)

6