Компетентностно-ориентированный урок по теме "Звуковые волны". 9-й класс

Цели урока:

• Образовательные: выяснить, какие волны являются звуковыми. Познакомиться с источниками звука, характеристиками звука, механизмом распространения звука.
• Развивающие: развивать учебно-познавательную, коммуникативную компетенции при решении задач и постановке эксперимента (умение анализировать и делать вывод, выделять главное, проводить рефлексию своей деятельности, оценивать результат, умение слушать, общаться в группе).
• Воспитательные: приучать к доброжелательному отношению обучающихся друг к другу, прививать бережное отношение к природе.

Тип урока: изучение нового материала

Применяемые методы, педагогические технологии: использование компетентностного подхода, технология проблемного обучения.

Формы работы: фронтальная, групповая (по 4 человека).

Используемые средства обучения: проектор, ноутбук, экран, линейка.

Структура урока: этапы урока по минутам

Урок сопровождается презентацией.

Этап урока “Целеполагание”

Учитель: Здравствуйте, ребята. Сегодня мы познакомимся с таким явлением, без которого невозможно представить нашу жизнь на земле, без которого невозможно общение людей, зверей, птиц. Это то , что окружает каждого человека с детства. Это то, что вызывает бурные эмоции. Это явление столь же древнее, как и сама Земля.

Посмотрите на слайд (1) и скажите, какая тема нашего урока .

Обучающиеся формулируют тему “Звуковые волны”.

Учитель: Мы живем в мире звуков, которые позволяют нам получать информацию о том, что происходит вокруг.

Пытаются шептать клочки афиш,
Пытается кричать железо крыш,
И в трубах петь пытается вода,
И так мычат бессильно провода...
К.Я.Ваншенкин

Чтобы разобраться в том, что такое звуковые волны мы должны дать характеристику этому явлению. Что мы должны знать о явлении?(Используются планы обобщенного характера А. А. Боброва)

Учащиеся вспоминают (внешние признаки явления, определение, условия протекания, механизм его протекания, количественные характеристики, использование на практике ).

Обучающиеся самостоятельно формулируют цели урока.

Цель: узнать, какие волны являются звуковыми, как они возникают , какие величины описывают звуковые волны, где применяются. (Слайд 2).

Этап урока “Целеполагание” формирует способность ставить цель, сравнивать (Учебно-познавательная компетенция).

Учитель: Я прошу вас объединиться в группы по 4 человека. У нас получиться 6 групп.

Этап урока “Постановка проблемы”

Учитель: А теперь попробуйте предложить способ получения звука с помощью линейки. Продемонстрируйте звук, сравните со звуком, полученным в другой группе. (Слайд 3)

В каждой группе по очереди демонстрируют способ получения звука.

Обучающиеся один конец линейки зажимают, а другой приводят в колебательное движение. Получают дребезжащие звуки. Сравнивают со звуком, полученным в другой группе и понимают, что используя одни предметы , получили разные звуки. Почему? (Проблема).

Обучающиеся высказывают разные гипотезы. Для проверки которых, учитель предлагает разобраться в том, что такое звук, как он возникает.

Этап “Постановка проблемы” формирует экспериментальные умения, умение сравнивать, наблюдать, делать выводы

Этап урока “Изучение нового материала”

Учитель: Давайте сначала разберемся, как вы получили эти звуки?

Обучающиеся: привели в колебательное движение линейку.

Учитель: многие тела способны создавать звуки (Слайд 4 ) музыкальные инструменты, животные, птицы, насекомые, механизмы. Что является общим для всех этих тел?

Обучающиеся: тела, которые порождают звуки, колеблются.

Учитель: внешним признаком звуковых волн является колеблющееся тело или его часть.

Такие тела называют источниками звука. Источники звука бывают естественными или искусственными. (Слайд 5).

Учитель: А теперь попробуйте создать колебательное движение руками. Почему при взмахе руками звука вы не слышите? (Слайд 6)

Учитель выслушивает ответы одного представителя из групп и предлагает посмотреть фрагмент: как насекомые создают звуки? http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4782a1d7-fe5c-452b-8b1e-8c8fb4039f39/9_27.swf

После просмотра фрагмента обучающиеся отвечают, что только те колеблющиеся тела способны создавать звуковые волны, которые колеблются с определенной частотой и формулируют определение звуковых волн.

Учитель дает более точное определение : звуковые волны – упругие волны с частотой от 16-20000 Гц. (Слайд 7)

Учитель: Уменьшите длину выступающей части линейки. Изменилась ли частота колебаний линейки? Изменился ли звук? (Слайд8)

Ответ: линейки имели разную частоту, поэтому возникли разные звуки.

Учитель: для изучения механизма возникновения и распространения звуковых волн посмотрите слайды и ответьте на вопросы в группах.

1. Необходима ли среда (например, воздух, вода, земля) для возникновения звука? Или звук распространяется в вакууме? (Слайд 9)

Демонстрация ЭОР .Федеральный центр информационно-образовательных ресурсов звуковые волны http://fcior.edu.ru/card/12497/zvukovye-volny.html

Ответ обучающихся: звуковые волны распространяются в упругих средах.

2. Проанализируйте текст и ответьте на вопрос (Слайд 10)

Звук - продольная или поперечная волна?

Текст. Продольные волны - волны, в которых колебания происходят в направлении распространения волны.(В газах, жидкостях, твердых телах- сжатие и разрежение )

Поперечные волны - волны, в которых колебания происходят перпендикулярно направлению распространения волны. (В твердых телах - сдвиг).

Ответ обучающихся: звуковые волны - продольные волны, вызванные деформацией растяжение, сжатие.

3. Как человек слышит звук? (Слайд 11) Строение уха.

Просмотр фрагмента http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/df75bd16-9fa1-4b25-8141-ccc07cb4d5b2/9_29.swf

Ответ обучающихся: звук от источника доходит до приемника с той же частотой.

Формулировка обучающихся механизма возникновения и распространения волны.

Механизм возникновения и распространения волны: энергия от источника передается частицам среды, частицы среды приходят в колебательное движение, передают энергию соседним частицам, возникает возмущение (деформация) среды, то есть образуется продольная волна, которая передает энергию приемнику.

Учитель: Но только ли от частоты зависят звуковые волны? Вспомните, какие еще характеристики имеет волна?(Фронтальная работа.) (Слайд 12)

Обучающиеся называют характеристики волн.

Формулы, связывающие характеристики звуковых волн (Слайд 13)

Учитель: Существуют субъективные характеристики звука. Они так называются, так как для разных людей они воспринимаются по – разному. Это громкость и высота.

Учитель: Громкость зависит от амплитуды колебаний в звуковой волне. За единицу громкости звука принят 1 Бел (в честь Александра Грэхема Белла, изобретателя телефона).

 Громкость человеческого голоса можно увеличить с помощью мегафона.

Он представляет собой конический рупор , приставляемый ко рту говорящего человека.

Усиление звука при этом происходит благодаря концентрации излучаемой звуковой энергии в направлении оси рупора. Рупоры использовались и в первых аппаратах, предназначенных для записи и воспроизведения звука. (Слайды 14,15)

Высота тона - определяется частотой колебаний источника звука. Чем больше частота колебаний в звуковой волне, тем выше звук. Например , шмель машет в полете крылышками с частотой 220 Гц ,а комар 500 Гц. Поэтому шмель жужжит(низкий звук), а комар пищит (высокий звук).

Звуковую волну определенной частоты называют музыкальным тоном. Основной тон с примесью нескольких колебаний других частот образуют музыкальный звук. Например, звуки скрипки и пианино могут включать в себя 15-20 различных колебаний. От состава каждого сложного звука зависит его тембр (окраска звука).

Просмотр фрагмента http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/b898994a-ac7a-473f-a2b3-170e71d7f27e/9_45.swf (Слайды 16,17)

Учитель: мы познакомились с вами с характеристиками звуковых волн.

Ответьте на вопрос, почему в эксперименте с линейкой были получены разные звуковые волны ?

Обучающиеся отвечают на вопрос, что все полученные волны имели разные характеристики.

Учитель: А теперь поговорим о практическом применении звуковых волн.

В фронтальной беседе приводятся примеры проявления и применения звуковых волн. (Слайды 18,19,20)

Этап урока “Изучение нового материала” формирует способность сравнивать, анализировать, делать выводы, систематизировать, (Учебно-познавательная компетенция), умение работать в группе, слушать собеседника, выступать с выводами (Коммуникативная компетенция).

Этап урока “Домашнее задание”

Учитель записывает домашнее задание.

Параграфы 34-38, упр.32(1-4)

Проделайте эксперимент.

Положив на один конец доски или деревянной линейки наручные механические часы, приложите ухо к другому ее концу. Что вы слышите?

Проанализируйте и объясните, с одинаковой ли скоростью распространяется звук по воздуху и по линейке?

Этап урока “Домашнее задание” формирует способность сравнивать, анализировать, делать выводы. (Учебно- познавательная компетенция).

Этап урока “Применение знаний”.

Фронтальная работа или индивидуальная работа (в зависимости от класса)

Задача 1

Проанализируйте и сделайте вывод , какие условия возбуждения звуковой волны являются обязательными (анализ)

А: наличие источника колебаний

Б: наличие упругой среды

В: наличие газовой среды

1) А и Б

2) Б и В

3) А и В

4) А, Б и В

Задача 2

В воздухе распространяется звуковая волна. расстояние от области повышенного давления до ближайшей области пониженного давления 10 см, расстояние между ближайшими областями повышенного давления 20 см, между ближайшими областями пониженного давления 20 см.

Определите длину звуковой волны?(понимание)

1) 10 см

2) 20 см

3) 30 см

4) 40 см

Задача 3

Установите зависимость между длиной волны и частотой и ответьте на вопрос: как изменится длина звуковой волны при увеличении частоты колебаний ее источника в 2 раза?(анализ)

1) Увеличится в 2 раза

2) Уменьшится в 2 раза

3) Не изменится

4) Уменьшится в 4 раза

Задача 4

Объясните причину увеличения громкости звука?(понимание)

1) Повышение высоты тона

2) Понижение частоты колебаний

3) Увеличение амплитуды колебаний

4) Уменьшение амплитуды колебаний

Задача 5

Найдите скорость распространения звука в металле, в котором колебания с периодом 0,01 с вызывают звуковую волну, имеющую длину 20 м (применение)

1) 2000 м

2) 20 м

3) 0,2 м

4) 200 м

Задача 6

Установите соответствие физических величин и формул, характеризующих волну (применение)

а) длина волны	1) =V v
б) частота	2) =V Т
	3) v = V/
	4) v = / V

Ответ:

Длина волны	частот
2	3

Этап урока “Применение знаний” формирует способность анализировать, объяснять причину, делать выводы , применять знания, оценить результат (Учебно-познавательная компетенция).

Этап урока “Рефлексия”

Обучающимся раздаются таблица с вопросами . Напротив вопроса нужно поставить + или –

1. Знаешь ли ты, что общего имеют все источники звука?
2. Знаешь ли ты, что такое звук?
3. Знаешь ли ты, механизм возникновения звука?
4. Знаешь ли ты, физические величины, описывающие звуковые волны?
5. Знаешь ли ты, формулы физических величин, описывающие звуковые волны?
6. Знаешь ли ты, где применяются звуковые волны?
7. Умеешь ли ты применять формулы физических величин, описывающие звуковые волны при решении задач?
8. Что на уроке тебе больше всего понравилось?
   1. Эксперимент
   2. Работа в группе
   3. Презентация
   4. Самостоятельное решение задач

Этап урока “Рефлексия” позволяет обучающимся проанализировать свою деятельность на уроке, оценить результат изучения новой темы (Учебно-познавательная компетенция).