Bƣớc 1.Lựa chọn chủ đề
Hằng ngày chúng ta vẫn thƣờng nghe tiếng cƣời nói vui vẻ, tiếng đàn nhạc du dƣơng, tiếng chim hót líu lo, tiếng ồn ào ngoài đƣờng phố,… Chúng ta sống trong thế giới âm thanh. Ngay từ khi còn trong bụng mẹ, đứa trẻ đã có những cảm nhận đầu tiên về âm thanh.
Trong cuộc sống và kĩ thuật, âm thanh đóng vai trò quan trọng. Trong cuộc sống, âm thanh là công cụ giao tiếp của sinh vật, đồng thời nhiều loại vật cũng sử dụng âm thanh để xác định phƣơng hƣớng (nhƣ dơi, cá heo,…). Hơn thế nữa, âm thanh dùng để diễn tả cảm xúc của con ngƣời thông qua lời ca, tiếng hát. Trong kĩ thuật, ngƣời ta phát triển nhiều ứng dụng kĩ thuật sử dụng đặc tính của âm thanh nhƣ máy siêu âm, máy rađa,…
Mặc khác, nếu sống trong môi trƣờng mà âm thanh có cƣờng độ vƣợt quá giới hạn chịu đựng của tai thì sức khỏe cơ thể sẽ bị ảnh hƣởng nghiêm trọng.
Chính vì những lý do trên, nghiên cứu về âm thanh là một việc làm thiết thực. Vì vậy, tôi lựa chọn chủ đề “Âm thanh xung quanh ta”.
Bƣớc 2.Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề
Tên chủ đề Một số vấn đề của chủ đề
Âm thanh xung quanh ta
Làm thế nào để tạo ra âm thanh? Các nguồn âm có chung đặc điểm gì? Âm trầm, âm bổng khác nhau ở chỗ nào? Âm cao, âm thấp khác nhau ở chỗ nào?
Âm thanh đƣợc truyền qua những môi trƣờng nào? Làm thế nào để cảm thụ đƣợc âm thanh?
Con ngƣời có thể nghe đƣợc những âm thanh nào? Âm nhạc là gì? Các nốt nhạc là gì? Bản nhạc là gì? Làm thế nào để tạo ra nhạc cụ?
Bƣớc 3.Xác định các kiến thức cần thiết để giải quyết vấn đề
Từ cách đọc thẳng đứng tôi xét thấy chƣơng trình SGK Vật lí 7 THCS có nội dung nhƣ sau:
LỚP 7 Bài 10. Nguồn âm Bài 11. Độ cao của âm Bài 12. Độ to của âm
Bài 13. Môi trƣờng truyền âm Bài 14. Phản xạ âm - Tiếng vang Bài 15. Chống ô nhiễm tiếng ồn
Từ cách đọc nằm ngang tôi tìm thấy mối liên hệ giữa các kiến thức Vật lí với các kiến thức Sinh học, Giáo dục bảo vệ môi trƣờng, Âm nhạc.
Dựa vào hai cách đọc (đọc thẳng đứng và đọc nằm ngang), tôi xác định đƣợc các kiến thức đƣợc sử dụng trong chủ đề nhƣ sau:
Tên chủ đề Các kiến thức trong chủ đề
Âm thanh xung quanh ta
Môn Vật lý:
Nguồn âm, độ cao (tần số), độ to (cƣờng độ) âm thanh. Sự truyền âm trong các môi trƣờng. Sự phản xạ âm thanh. Chống ô nhiễm tiếng ồn.
Môn Sinh học:
Cơ quan phân tích thính giác.
Động vật sử dụng âm thanh để sinh tồn.
Môn Âm nhạc:
Các đặc trƣng của âm thanh: cao độ, trƣờng độ, cƣờng độ. Nốt nhạc, bản nhạc.
Các loại nhạc cụ: sáo, đàn.
Ứng dụng kĩ thuật:
Máy siêu âm. Máy sôna.
Bƣớc 4.Xác định mục tiêu dạy học của chủ đề
Căn cứ vào các vấn đề đặt ra ở bƣớc 3, đồng thời xét đến trình độ nhận thức của HS, tôi đề ra mục tiêu của chủ đề dạy học nhƣ sau:
Tên chủ đề Mục tiêu dạy học
Âm thanh xung quanh ta
1. Về kiến thức
- Trình bày đƣợc khái niệm nguồn âm, độ cao, độ to, tần số, cƣờng độ âm, mức cƣờng độ âm.
- Trình bày đƣợc mối quan hệ giữa độ cao và tần số âm, độ to và cƣờng độ âm.
- Trình bày đƣợc cấu tạo của cơ quan phân tích thính giác. - Trình bày đƣợc những ảnh hƣởng của tiếng ồn đến đời sống
con ngƣời.
- Trình bày đƣợc các ứng dụng của âm thanh, siêu âm, hạ âm trong đời sống và kĩ thuật.
2. Về kĩ năng
- Hình thành và phát triển năng lực tự học, giải quyết vấn đề, sử dụng công nghệ thông tin.
- Xác định đƣợc các nguồn âm trong đời sống. - Chế tạo đƣợc đàn nƣớc.
- Biết cách thu thập thông tin, đánh giá tình hình ô nhiễm tiếng ồn trong cuộc sống.
- Biết cách thiết kế Poster tuyên truyền chống ô nhiễm tiếng ồn.
3. Về thái độ
- Nhận thức đƣợc tác hại của tiếng ồn đối với đời sống con ngƣời.
- Có ý thức tuyên truyền chống ô nhiễm tiếng ồn. - Nhận thức đƣợc vai trò của âm nhạc trong đời sống.
Bƣớc 5.Xây dựng các nội dung dạy học
Với các kiến thức đã xác định đƣợc ở bƣớc 3, tôi tiến hành phân tích để đƣa ra các nội dung dạy học.
Chủ đề sẽ đƣợc bắt đầu bằng việc tìm hiểu về vật tạo ra âm thanh - nguồn âm. Ở đây, HS sẽ đƣợc tìm hiểu cách để tạo ra âm thanh, nhận biết đƣợc các đặc tính độ cao, độ to của âm thanh. Khi học cách tạo ra âm thanh, không gì hay hơn là cho HS tìm hiểu về nhạc cụ. Từ đó, học cách chế tạo một nhạc cụ đơn giản là đàn nƣớc và chơi một bản nhạc ngắn, đơn giản bằng nhạc cụ này!
Chính vì vậy, tôi quyết định chọn nội dung đầu tiên của chủ đề là “Học làm nhạc công”.
Nội dung 1. Học làm nhạc công
Sau khi đã tạo ra đƣợc âm thanh, GV tiếp tục chủ đề với câu hỏi “Tại sao chúng ta lại cảm nhận đƣợc âm thanh?”. Để trả lời câu hỏi này, HS sẽ tìm hiểu về sự truyền âm thanh trong các môi trƣờng, cơ quan phân tích thính giác. Và đối với ảnh hƣởng tiêu cực của âm thanh - tiếng ồn, HS sẽ tìm hiểu về ô nhiễm tiếng ồn. Nội dung này đề cập đến mối quan hệ giữa âm thanh và đời sống con ngƣời. Chính vì vậy, tôi đặt tên cho nội dung thứ hai là “Âm thanh và cuộc sống”.
Nội dung 2. Âm thanh và cuộc sống
Cấu trúc của chủ đề đƣợc trình bày ở …
Bƣớc 6.Xây dựng các hoạt động cho từng nội dung
Nội dung 1. Học làm nhạc công
Hoạt động 1.Tạo ra âm thanh
a.Mục tiêu
- Tiến hành thí nghiệm tạo ra các âm thanh.
- Xác định các bộ phận dao động của các nguồn âm khác nhau.
b.Nguyên vật liệu
Các vật liệu có thể tạo ra âm thanh: thƣớc đàn hồi, dây cao su, âm thoa, đàn ghi-ta, sáo trúc, cốc đựng nƣớc, ống nhựa,…
c.Tiến hành
Học sinh thực hiện nhiệm vụ nhóm với các nguyên vật liệu đã chuẩn bị: - Nhiệm vụ 1: Tạo ra các âm thanh từ các nguồn âm khác nhau.
- Nhiệm vụ 2: Xác định bộ phận dao động trong nguồn âm.
d.Các phiếu học tập
Phiếu học tập số 1
Dụng cụ: Thƣớc dẻo (càng dài càng tốt).
Cách tiến hành: Đặt thƣớc lên bàn nhƣ hình vẽ. Dùng tay ấn đầu thƣớc ngoài không khí xuống dƣới để uốn cong thƣớc và thả nhẹ.
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Trang 53 Phiếu học tập số 2
Dụng cụ: Bộ âm thoa, chậu nƣớc.
Cách tiến hành: Dùng búa gõ nhẹ vào âm thoa.
Nhiệm vụ: Xác định bộ phận dao động tạo ra âm thanh.
Phiếu học tập số 3
Dụng cụ: Chia thủy tinh đựng nƣớc, búa (dùng búa của bộ âm thoa). Cách tiến hành: Thổi vào miệng chai hoặc dùng búa gõ nhẹ vào thân chai. Nhiệm vụ: Xác định bộ phận dao động tạo ra âm thanh.
Phiếu học tập số 4
Dụng cụ: Sáo trúc. Cách tiến hành: Thổi sáo.
Nhiệm vụ: Xác định bộ phận dao động tạo ra âm thanh.
Hoạt động 2.Tìm hiểu độ cao của âm
a.Mục tiêu
- Trình bày đƣợc định nghĩa, đơn vị tần số.
- Trình bày đƣợc mối liên hệ giữa độ cao và tần số của âm.
b.Nguyên vật liệu
Thƣớc đàn hồi, con lắc đơn, bộ dụng cụ thí nghiệm tần số âm.
c.Tiến hành
HS làm việc cá nhân để thực hiện phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Hãy quan sát và đếm số dao động của từng con lắc trong 10 giây và ghi kết quả vào bảng sau:
Con lắc Con lắc nào dao động nhanh?
Con lắc nào dao động chậm?
Số dao động trong 10 giây Số dao động trong 1 giây a b
Từ bảng trên, hãy cho biết con lắc nào có tần số dao động lớn hơn? Nhận xét: Dao động càng … thì tần số dao động càng …
HS quan sát dao động và lắng nghe âm phát ra rồi trả lời phiếu học tập.
Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống: Phần tự do của thƣớc dài dao động … thì âm phát ra …
cao nhanh Phần tự do của thƣớc ngắn dao động
… thì âm phát ra …
thấp chậm HS làm việc cá nhân đề trả lời phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống:
Khi đĩa quay chậm, góc miếng bìa dao động…, âm phát ra… Khi đĩa quay nhanh, góc miếng bìa dao động…, âm phát ra…
Kết luận:
Dao động càng …, tần số dao động càng … âm phát ra càng …
Hoạt động 3.Tìm hiểu độ to của âm
a.Mục tiêu
- Trình bày đƣợc định nghĩa biên độ dao động.
- Trình bày đƣợc mối quan hệ giữa biên độ dao động và độ to âm.
b.Nguyên vật liệu
- Thƣớc dẻo dài.
c.Tiến hành
- Thí nghiệm 1. Cố định một đầu thƣớc đàn hồi có chiều dài khoảng 20 cm trên mặt hộp gỗ. Khi đó thƣớc đứng yên tại vị trí cân bằng. Nâng đầu tự do của thƣớc lệch khỏi vị trí cân bằng rồi thả tay cho thƣớc dao động trong hai trƣờng hợp:
a) Đầu thƣớc lệch nhiều b) Đầu thƣớc lệch ít
- Thí nghiệm 2. Treo một quả cầu bấc sao cho khi dây treo thẳng đứng thì quả cầu vừa chạm sát vào giữa mặt trống. Lắng nghe trống và quan sát quả cầu trong hai trƣờng hợp: a) Gõ nhẹ và b) Gõ mạnh.
HS làm việc cá nhân để thực hiện phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
1. Quan sát dao động của đầu thƣớc, lắng nghe âm phát ra và điền vào bảng sau:
Cách làm thƣớc dao động Đầu thƣớc dao động
mạnh hay yếu Âm phát ra to hay nhỏ
a) Nâng đầu thƣớc lệch nhiều b) Nâng đầu thƣớc lệch ít
2. Biện độ dao động là…
3. Từ những dữ kiện thu thập trên, hãy chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống:
Đầu thƣớc lệch khỏi vị trí cân bằng…, biên độ dao động càng…, âm phát ra càng… HS làm việc cá nhân để thực hiện phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
1. Chọn từ thích hợp điền vào chỗ trống:
Quả cầu bấc lệch càng…, chứng tỏ biên độ dao động của mặt trống càng…, tiếng trống càng…
2. Rút ra kết luận:
Âm phát ra càng… khi… dao động của nguồn âm càng lớn.
Hoạt động 4.Tìm hiểu đàn ghi-ta và sáo trúc
a.Mục tiêu
- Xác định đƣợc bộ phận dao động của đàn ghi-ta và sáo trúc. - Biết cách làm thay đổi tần số âm phát ra từ đàn ghi-ta và sáo trúc. - Xác định đƣợc tần số của các nốt nhạc.
b.Nguyên vật liệu
c.Tiến hành
- Thay đổi vị trí bấm và đo chiều dài dây đàn.
- Dùng phần mềm phân tích âm thanh nhƣ Audacity hoặc Scope để xác định tần số âm cơ bản đƣợc phát ra.
- Ghi vào bảng số liệu và vẽ đồ thị tần số theo chiều dài dây đàn. - Thay đổi dây khác và tiến hành tƣơng tự.
- Lên dây đàn bằng cách vặn các ốc làm thay đổi độ căng của dây đàn. Có nhận xét gì về mối quan hệ giữa tần số và lực căng dây đàn?
d.Các phiếu học tập
HS làm việc theo nhóm để thực hiện phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
1. Bộ phận dao động tạo ra âm của đàn ghi-ta là:…
2. Bấm một dây đàn bất kì sau đó gảy dây và đo tần số của âm phát ra. Tần số của âm đo đƣợc là…
3. Xác định tần số của các nốt nhạc phát ra từ đàn ghi-ta.
Nốt nhạc Đồ Rê Mi Pha Son La Si
Tần số
HS làm việc theo nhóm để thực hiện phiếu học tập.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
1. Bộ phận dao động tạo ra âm của sáo trúc là:…
2. Bấm một lỗ bất kì, thổi sáo và đo tần số của âm phát ra. Tần số của âm đo đƣợc là…
3. Xác định tần số của các nốt nhạc phát ra từ sáo trúc.
SVTH: Nguyễn Văn Ngọc Trang 57
Nốt nhạc Đồ Rê Mi Pha Son La Si
Tần số
Hoạt động 5.Chế tạo đàn nƣớc
a.Mục tiêu
- Nhận thấy sự phụ thuộc của độ cao của âm thanh vào chiều dài cột khí dao động. - Nhận dạng đƣợc các nốt nhạc. b.Nguyên vật liệu - 7 ống thủy tinh rỗng. - Phễu, chậu nƣớc. c.Tiến hành
- Đổ nƣớc vào ống thủy tinh và thay đổi độ cao của cột nƣớc sao cho khi thổi vào mỗi chai ta thu đƣợc âm thanh của một nốt nhạc. Để xác định đúng nốt nhạc, ta thổi vào ống thủy tinh và điều chỉnh độ cao cột nƣớc đến khi tần số âm phát ra
trùng với bảng số liệu đo đƣợc ở phiếu học tập số 1 hoặc 2. - Đặt các chai theo thứ tự các nốt nhạc.
- Chơi một bản nhạc đã biết bằng cách thổi hoặc gõ vào các ống.
Hoạt động 6.Âm thanh của con ngƣời và sinh vật
a.Mục tiêu
- Xác định đƣợc bộ phân phát âm của ngƣời.
- Nhận biết đƣợc âm thanh của các động vật khác nhau.
b.Nguyên vật liệu
- Quả bóng bay có chứa khí heli. - Âm thanh các loài vật.
c.Tiến hành
- Phát âm “A” kéo dài trong khi đặt tay lên cổ. Xác định vị trí rung, đây chính là vị trí gần dây thanh quản.
- Hít một hơi khí heli và nói. Hãy so sánh giọng nói của mình khi trong miệng có khí heli và khi trong miệng có không khí thông thƣờng. Cũng có thể dùng khí heli để thổi vào sáo với cùng một vị trí bấm.
- Sử dụng phần mềm phân tích các âm thanh phát ra từ các loài vật khác nhau. Âm thanh các loài vật có thể tải xuống từ trang web sau:
http://seaworld.org/en/animal-info/animal-sounds/
Nội dung 2. Âm thanh và cuộc sống
Hoạt động 1.Tìm hiểu môi trƣờng truyền âm
a.Mục tiêu
- Liệt kê đƣợc những môi trƣờng có khả năng truyền âm.
- So sánh đƣợc tốc độ truyền âm trong các môi trƣờng khác nhau.
b.Nguyên vật liệu
- Thí nghiệm 1. Trống, quả cầu bấc, bút.
- Thí nghiệm 3. Chậu nƣớc, đồng hồ có chuông reo.
- Thí nghiệm 1. Đặt hai trống có mặt bằng da cách nhau khoảng 15 cm. Treo hai quả cầu bấc (có dây treo dài bằng nhau) vừa chạm sát vào giữa mặt trống. Gõ
mạnh vào trống 1. Quan sát và thực hiện phiếu học tập số 1.
- Thí nghiệm 2. Ba HS làm thí nghiệm nhƣ sau: Bạn A gõ nhẹ đầu bút chì xuống mặt một đầu bàn, sao cho bạn B đứng ở cuối bàn không nghe thấy tiếng gõ, còn bạn C áp tai xuống bàn thì nghe thấy tiếng gõ. Quan sát và thực hiện phiếu học tập số 2.
- Thí nghiệm 3. Đặt nguồn âm (đồng hồ có chuông đang reo) vào trong một cái cốc và bịt kín miệng cốc bằng một miếng nilông. Treo cốc này lơ lửng trong một bình nƣớc và lắng tai để nghe đƣợc âm phát ra. Trả lời phiếu học tập số 3.
- Thí nghiệm 4. Đặt một chuông điện trong một bình thủy tinh kín. Cho chuông rêu rồi hút dần không khí trong bình ra thì thấy rằng: Khi không khí trong bình