Бинарный урок.

Государственные стандарты обязывают учителей готовить выпускника,

обладающего высоким уровнем знаний, умений и навыков по широкому

кругу научных дисциплин. Для достижения этой цели учителя используют

как традиционные формы работы на уроке, так и инновационные. Но и эти

уроки на определенном этапе становятся традиционными. Учителя в

достаточной степени овладели методикой проведения таких уроков, как

беседа, диспут, дискуссия, и часто используют их в своей работе.

Несмотря на разнообразие форм преподавания материала уровень

мотивации

к

обучению

находится

на

невысоком

уровне,

т.к.

дети

перегружены, количество часов возрастает,

а новой информации не

поступает, отсутствует систематизация, множество разрозненных подходов.

В связи с этим, вновь встает проблема поиска новых обучающих

технологий. Решить эту проблему могут бинарные уроки.

На бинарных уроках происходит реализация полученных знаний и

умений на основе междисциплинарных связей.

Смысл бинарных уроков состоит в том, что могут быть запланированы

уроки по общей теме, проводимые разными учителями в одно и то же время.

Каждый учитель выступает в роли носителя информации.

Функции преподавателей на бинарном уроке разграничены. Один

преподаватель выступает в роли руководителя, несет новую информацию с

точки зрения своего предмета. Тем самым делая более интересным, а

некоторым учащимся более доступным, получение новых знаний.

Проведение бинарных уроков создает оптимальные условия для работы

учащегося и учителей, содействует сохранению здоровья школьника и

экономии учебного времени.

Положительная сторона бинарных уроков:

1.

Развитие

познавательной

активности,

умения

ориентироваться

в

информационном пространстве.

1

2.

Развитие интереса к изучаемым предметам.

3.

Повышение мотивации к обучению.

4.

Выработка навыков делового общения.

Бинарные уроки предлагают систему занятий, но не больше 3-4 часов в

год. Уроки должны быть записаны на видеокассету с целью анализа.

Урочный час, сохраненный бинарным уроком, позволяет детям успешно

подготовить домашнее задание.

Участниками проекта являются учителя школы. Завучи, методические

объединения разрабатывают и обосновывают систему таких уроков.

Со стороны администрации потребуется создание условий

для работы:

1.

Завучу собирать информацию о бинарных уроках и корректировать

расписание.

2.

Выделить свободный кабинет под читальный зал (для выполнения

домашнего задания в сэкономленный час).

3.

Обеспечить финансовую и техническую сторону.

2

Бинарный урок физики и музыки в 9 классе, по теме:

«Таинственные звуки».

Задачи: 1. Ввести учащихся в сложный (научный) мир происхождения

звуков.

2. Рассмотреть природные особенности происхождения звуковых

волн.

3. Работа с понятиями определений: «акустика», «звук», «камертон»,

«шум»,

«инфразвук»,

«интерференция»,

«ультразвук»,

«эхолокация»,

«дефектоскопия», «вибратор», «резонатор», «резонанс».

4. Проанализировать музыкальные произведения через призму

научных открытий.

5. Показать обучающимся культуру диалога.

Оформление:

1)Зрительный ряд. Портреты А. П.Бородина, В.А.Моцарта, Т.Юнга, Р.Вуда.

2) Музыкальный ряд: Ария Канчака, из оперы «Князь Игорь», А.Бородина.

Ария Ночи, из оперы

«Волшебная флейта», В.Моцарта.

Фрагмент

«Медленное Движение».

Шумовые и музыкальные звуки (синтезатор).

3)Техническое обеспечение: Толщинометр – ТАУ 326, музыкальный центр,

фортепиано,

струнно–щипковый

инструмент

(по

выбору),

ударный

инструмент (по выбору), синтезатор.

3

№

Этапы

урока.

Примечания.

Ход урока.

1

Орг. Момент

Учитель - физики.

(фоном звучит музыка

с

аудиокассеты

«Медленное

Движение»)

Учитель - музыки.

- Здравствуйте, сегодня на уроке с вами будут работать

два учителя. Вы узнаете много интересного о учёных-

физиках и их законах. За работу на уроке можете

получить оценки по музыке и физике.

Вашему

вниманию

представлено

несколько

инструментов, и речь пойдёт о загадках музыкального

звука. Запишите тему: «Таинственные звуки».

Рождённый пустыней,

Колеблется звук,

Колеблется синий

На нитке паук.

Колеблется воздух,

Прозрачен и чист

В сияющих звёздах

Колеблется лист. (Б. Пастернак)

2

Вводная часть.

Наша жизнь состоит из звуков, мы слышим

шум

машин,

комариный

писк,

скрип

дверей,

барабанный бой и т.д., они скрашивают и дополняют

нашу

жизнь

становятся

привычными

и

даже

однообразными

и

мы

не

задумываемся

над

их

происхождением и видами. А ведь известно, что все

звуки делятся на шумовые и музыкальные, но не все

звуки являются музыкальными. Любой из нас отличает

музыкальные звуки от шумов.

Задание №1. Работа

с таблицей.

Учитель – физики.

Сейчас вашему вниманию будет представлено

несколько

звуковых

фрагментов,

ваша

задача:

систематизировать по видам шумовые и музыкальные.

(Работа у доски с одним учащимся).

122-море,

120-сверчок,

118-удары,

019-орган,

057-

тромбон, 123-птицы, 124-телефон, 024-гитара, 127-

выстрел, 126-аплодисменты, 125-отбойный молоток.

Вы прослушали фрагменты, а теперь проанализируем.

Какими признаками и физическими законами вы

воспользовались?

Желаемый ответ: Музыкальные звуки совершаются по

гармоническим законам, а шумовые это колебательные

движения.

Вопрос: А как вы смогли услышать звук и какова его

природа?

Ответ (природа звука). Наше ухо воспринимает в

4

Схема на доске.

виде

звука

колебания,

частота

которых

лежит

в

пределах 16-20000 Гц. Такие колебания называются

акустическими. Акустика – это учение о звуке. Любое

тело (твёрдое, жидкое или газообразное), колеблющееся

со звуковой частотой, создаёт в окружающей среде

звуковую волну.

Звук

– это волна, которая распространяется в

упругой среде.

Среда необходима для передачи колебаний от

источника к приёмнику, например к уху человека.

Другими словами, колебания источника создают в

окружающей

его

среде

упругую

волну

звуковой

частоты.

Волна,

достигая

уха,

воздействует

на

барабанную перепонку, заставляя её колебаться с

частотой, соответствующей частоте источника звука.

Дрожания

барабанной

перепонки

передаются

посредством системы косточек окончаниям слухового

нерва, раздражают их и тем вызывают ощущение звука.

приёмник

Источник Волна (

ухо

,

слух.

а

ппарат)

Чистый музыкальный звук можно получить с

помощью простого прибора, называемого камертоном.

Чистым

тоном

называется

звук

источника,

совершающего

гармонические

колебания

одной

частоты. Звуки от других музыкальных источников

представляют

собой

совокупность

гармонических

колебаний разных частот, т.е. совокупность чистых

тонов.

Шум отличается от музыкального тона тем,

что ему не соответствует какая-либо определённая

частота колебаний и, следовательно, определённая

высота

звука.

В

шуме

присутствуют

колебания

всевозможных частот.

Основная часть.

Учитель - музыки.

На уроке мы рассмотрим музыкальный звук.

Ну а как звук становится музыкальным, как он

приобретает высоту?

Если воздух пронизывается

ровной грядой волн, бегущих друг за другом на разных

расстояниях,

то

ухо

слышит

непрерывный

звук

определённой высоты. И чем чаще следует одна за

другой волны, чем они короче, тем тоньше звук. С

5

повышением частоты он от самых низких восходит к

самым высоким. О таком подъёме стоит рассказать

особо.

Инфразвук.

Фрагменты

для

слушания

с

наивысшим

и

наинизшим звуком.

А.Бородин.

«Князь

Игорь».

Ария

Канчака.

В.Моцарт.

«Волшебная

флейта».

Ария

царицы Ночи.

60 лет назад в одном из лондонских театров

готовились к постановке пьеса, действие которой по

ходу спектакля переносилось в далёкое прошлое.

Режиссёр хотел подчеркнуть необычайную обстановку

оригинальным сценическим эффектом. Но каким?

К

переменам

освещения

все

привыкли,

музыка

заглушила бы слова актёра. И вот физик Роберт Вуд

посоветовал использовать инфразвук – сверхнизкий

звук, не слышимый человеком, но при достаточной силе

создающий,

как

уверял

Вуд,

ощущение

«таинственности».

Учёный собственноручно изготовил источник

инфразвука

–

громадную

органную

трубу.

И

на

очередной репетиции её

опробовали.

«Последовал

неожиданный

эффект,

-

вспоминает

журналист

–

очевидец,

-

вроде

того,

который

предшествует

землетрясению:

задребезжали

окна,

зазвенели

стеклянные люстры. Всё старинное здание начало

дрожать, ужас прокатился по залу. Пришли в смятение

даже жители соседних домов».

Режиссёр, понятно, испугался и распорядился, чтобы

«такую

-

сякую»

органную

трубу

немедленно

выкинули.

Случай в лондонском театре – единственная попытка

использовать инфразвуки в искусстве. Науке же они

служат

исправно.

С

помощью

таких

аппаратов

геофизики предсказывают штормы на море, изучают

подземные толчки.

Наинизший из слышимых человеком музыкальных

звуков имеет частоту 16 колебаний в секунду. Он

извлекается органом. Но применяется не часто –

слишком басовит. Разобрать и понять его трудно.

(Продемонстрировать – 019.)

Зато 27 колебаний в секунду – тон вполне ясный для

уха, хоть тоже редкий. Вы слышите его, нажав

крайнюю левую клавишу рояля (продемонстрировать).

Следующий любопытный тон – 44 колебания в секунду,

абсолютный

«нижний»

рекорд

мужского

баса,

поставленный в 18 веке певцом Каспаром Феспером. В

середине 20 века такой звук брал англичанин Норманн

Аллин.

6

А

кто

на

сегодняшний

день

обладает

такими

данными?

Д.з.

Посмотреть

«Книгу

рекордов

Гинесса».

Инфразвук иногда порождается морем, в этом

случае его называют «голос моря» и можно определить

приближение

огромных

морских

волн

вызванных

землетрясениями в море. Образуется он обычно во

время шторма в результате периодических сжатий и

разрежений

воды.

Также

он

используется

для

предсказания цунами.

Запишем определение.

Механические колебания,

происходящие с частотой менее 20 Гц, называются

-инфразвуковыми.

Учитель – физики.

Ультразвук.

Демонстрация

прибора – ТАУ 326.

Толщиномер.

Собаки воспринимают ультразвуки с частотой до

40

кГц.

Этим

пользуются

дрессировщики,

чтобы

подавать собаке команду, не слышимую людьми.

Установленные в море приёмники ультразвука

обнаруживают

его

при

появлении

«плавающих

островов»

планктона.

Оказалось,

что

крохотные

веслоногие

рачки

в

этом

планктоне

создают

ультразвуковые волны, потирая лапку о лапку.

Ультразвуком пользуются и летучие мыши, они

способны издавать и воспринимать ультразвуковые

колебания. Излученные мышью ультразвуковые волны

отражаются от препятствий и от различных насекомых

и улавливаются мышью. По тому, откуда пришла

отражённая волна, мышь автоматически оценивает, в

каком направлении от неё находится препятствие.

Также ими пользуются дельфины, глубоководные рыбы

и некоторые другие живые существа.

Ультразвуковые

волны

можно

получить

с

помощью специальных высокочастотных излучателей.

Направленные

узкие

пучки

ультразвука

применяются, в частности, для измерения глубины

моря. Этот метод называется эхолокацией. Ультразвук

применяется

для

обнаружения

в

литых

деталях

различных дефектов – трещин, воздушных полостей –

ультразвуковая дефектоскопия.

На сегодняшний день в Томском политехническом

государственном университете существует кафедра –

интроскопии – неразрушающих методов контроля,

которая готовит инженеров.

Устройство = прибор + датчик (2 пьезо-элементов

разделённых акустической непрозрачной прослойкой: 1

7

эл.

излучающий.

2

эл.

принимающий).

Аппарат

измеряет время прохождения сигнала излучённого и

принятого в милли секундах, и пересчитывает Милли

секунды на расстояния. Масло необходимо – для

акустического контакта с поверхностью.

Ультразвук применяется в медицине для постановки

диагноза и лечения некоторых заболеваний (УЗИ).

Ультразвуковая

терапия

основана

на

том,

что

ультразвуковые волны определённых частот оказывают

механическое,

тепловое,

физико-химическое

воздействие на ткани, в результате чего в организме

активизируются

обменные

процессы

и

реакции

иммунитета.

Механические

колебания,

происходящие

с

частотой

более

20000

Гц,

называются

ультразвуковыми.

А что нашли наши докладчики.

Исследовательская

часть.

Учитель – музыки.

А

теперь

давайте

обратимся

к

музыкальным

инструментам.

Статья сладкозвучные приборы.

Схему устройства музыкального инструмента физики

тоже поясняют своими словами: он представляет собой

объединение вибраторов и резонаторов. И, чтобы

понять физическую подоплёку музыки, нам придётся

выяснить сущность обеих частей.

Начнём с вибраторов. Их вокруг легион. Качели в

городском саду – вибраторов, дверная пружина –

вибратор. Таким названием наука награждает любое

тело, способное колебаться от толчка, удара, трения.

А если вибратор дрожит достаточно часто, совершает

десятки, сотни, тысячи размахов в секунду, то он может

послать в воздух звуковые волны и поэтому именуется

акустическим. Это и есть родина, место физического

рождения всей инструментальной, да и вокальной

музыки.

Акустический вибратор всегда упруг. Из хлебного

мякиша его не вылепишь. Зато металлические язычки,

тростниковые пластинки, натянутые плёнки, жилы,

проволочки отлично идут в дело. Их и ставят в трубы,

скрипки, барабаны. Есть музыкальные инструменты,

которые составлены только из вибраторов – ксилофоны

и колокольчики, гонги и тарелки. А в горле певца

вибратором служат упругие мышечные связки.

Самый распространённый вибратор – струна. И в её

8

Сообщение

докладчика.

поведении нам предстоит разобраться поподробнее.

Что

может

быть

проще

струны?

Раскачивается

натянутая нить – и всё тут. Но не спешите. В том, что

кажется простым, порой скрыто немало сложного.

Разгадке струны посвятили свой труд многие физики и

математики. Главный же вклад в мудреную теорию её

колебаний внёс замечательный английский учёный

конца 18- начала 19 века Томас Юнг (1773 - 1829).

- Какое направление характерно в мировой культуре

для этих дат?

(Романтизм).

С его исследованиями мы познакомимся в

первую очередь и ради этого отправимся … в цирк.

Залит огнями цирк Фракони. Резвый скакун выносит на

арену изящного наездника. Стоя в седле, он приветливо

машет рукой и принимается за акробатические трюки.

Публика неистовствует. А наездник прямо с лошади

прыгает вверх, как кошка взбирается на длинный канат

и,

плавно

балансируя,

танцует

над

головами

восхищенных

зрителей.

Ловкий

актёр

срывает

восторженную овацию. Его несколько раз вызывают, к

его ногам падают цветы.

А через час он сидит в своём кабинете в окружении

книг

и

физических

приборов.

Недавний

акробат

склонился

над

листом

бумаги,

испещрённым

математическими символами. Знаток циркового каната,

он трудится над теорией его маленькой сестры –

струны.

Этот учёный – циркач и есть Томас Юнг, удивительный

человек, выбравший девизом своей жизни изречение:

«Всякий может делать то, что делают другие». Во

исполнении этого нелёгкого правила он стал не только

цирковым

артистом

(за

9

месяцев

научился

вольтижировать

на

лошади).

Глубоко

почитая

живопись,

Юнг

до

малейших

подробностей

знал

таинства мастерства художников. Мало того: он был

музыкантом – играл почти на всех известных в ту пору

инструментах.

Двух лет отроду Томас умел читать, пяти – учился

литературе у бристольского профессора, семи – постиг

секреты тригонометрии и геодезической съёмки, с

девяти

до

четырнадцати

–

штудировал

античных

классиков, выучил пять иностранных языков, овладел

токарным

ремеслом

и

дифференциальным

9

Учитель – физики.

исчислением!

Восемнадцатилетним студентом – медиком он

всколыхнул мир оригинальной работой по физиологии

зрения. А потом начался настоящий водопад статей и

исследований. Юнг трудится над разгадкой египетских

иероглифов, редактирует мореходный календарь, пишет

60

глав

научных

приложений

к

Британской

энциклопедии,

публикует

труды

по

проблемам

механики,

оптики,

теории

упругости,

акустики,

теплоты,

кораблестроения,

астрономии,

геофизики,

медицины,

зоологии,

расшифровке

египетских

иероглифов – всего – не перечислишь!

Мы же отметим лишь один его вклад в науку – учение о

сложении или, как говорят физики, интерференции

колебаний. Стр.41.

Интерференция – это явление устойчивого во времени

распределения амплитуды результирующих колебаний

в пространстве.

Суть в том, что воны «не обращают внимание» друг на

друга. Им «всё равно», колеблется тело, в котором они

бегут, или находится в неподвижности. Поэтому, почти

всякий

вибратор

вибрирует

сразу

с

несколькими

частотами. И лучший пример тому – натянутая струна.

От толчка ног канат вибрирует, словно большущая

струна. Ясно видно, как скачет пологая длинная дуга.

Посредине

–

наибольший

размах,

«пучность»

колебаний.

Принцип интерференции – если внимательно

приглядеться, то видно, что толчок возбудил на канате

не одно, а сразу множество колебаний, называемых в

физике «стоячими волнами».

Оказывается, канат раскачивается не только как единое

целое. На широкой – от края до края – дуге прыгают два

других изгиба: две стоячие волны вдвое меньшей

длины. Каждая занимает половину каната, а между

ними – «узел», точка относительной неподвижности.

Будто там стоит какой – то невидимый зажим.

Словом, длинное вибрирующее тело вовсе не та пологая

дуга, которая представляет на первый взгляд. В каждый

момент оно вьётся в хитроумных изгибах, унизано

ожерельем стоячих волн, который «не знают» о

присутствии соседей и пронизывают друг друга.

И точно таковы повадки струны.

Разница единственная: канат раскачивается медленно и

10

Исполнение

аккордов на гитаре.

потому молча, а молниеносные вибрации непоседы –

струны возбуждают слышимый звук. Причём, обратите

внимание, не один тон, а сразу множество, целый

аккорд голосов. Каждая часть струны даёт собственный

призвук!

Вывод: одна – единственная струна поёт … хором! В

этом – то и скрыт секрет красоты скрипичного пения и

гитарного звона.

Ответ детей…

Вы

знаете,

что

существуют

вынужденные

колебания

и

собственные

и

если

частоты

этих

колебаний совпадут, то наступит резкое увеличение

амплитуды

колебаний

–

это

явление

называется

резонанс.

В

музыкальных

инструментах

в

роли

резонаторов – источников вынужденных колебаний,

выступают деки. Дека это коробочка, которая имеет

определённую форму для каждого инструмента, в

которой создаются вынужденные колебания воздуха.

Частоты этих вынужденных колебаний совпадают со

свободными

колебаниями

струны,

и

звучание

инструмента усиливается.

Ведь струны, трости, язычки сами по себе звучат

чуть слышно. Они маленькие и раскачивают ничтожные

объёмы воздуха. Для того чтобы передать движение

вибраторов большим воздушным массам и ставятся

резонаторы – «акустические рычаги» в виде деревянных

и металлических корпусов, дек, труб.

В медных, латунных духовых инструментах стенки

резонаторов подают голос. Звук труб и валторн – это

дуэт металла и газа, который уже ни столь просто

поддаётся математическому исследованию. Лишь в

последние десятилетия учёные развили акустическую

теорию

духовых

резонаторов,

обосновали

их

рациональные формы.

Трубки из латуни – металлофон.

Заключение.

Учитель – физики.

Вернёмся к эпиграфу нашего урока.

Как вы думаете что хотел сказать этими словами

писатель?

(Рассуждения детей)

Вывод, запись в тетрадь.

Если не было бы колебаний то не создали (не

отгадали загадку) такие зачарованные и таинственные

звуки, музыкальные инструменты, наша жизнь не

приобрела бы таких ярких красок.

11

Литература.

1.

Анфилов Г. Б. Физика и музыка. – М.: «Детская литература». 1964г, -

192.

2.

Белухин

Д.А.

Личностно

ориентированная

педагогика.

–

М.:

Московский психолого-социальный институт. 2005, - 448.

3.

Волков И.Ф. Творческие методы и художественные системы. – М.,

1978.

4.

Громов С.В. Физика: учеб. Для 8 кл. общеобразоват. учреждений/ М.:

Просвещение, 2005. – 160.

5.

Гнедич П.П. Всемирная история искусств. – М.,1996.

6.

Дорогова Л.Н. Художественная культура. Понятия. Термины. \ Сост.. –

М., 1978.

7.

Емохонова Л.Г. Мировая художественная культура: Учеб. пособие для

студ. Сред. Пед. Учеб. заведений. – 4-е изд., стереотип. – М.:

издательский центр «Академия», 2000. – 448с., 12л. ил.: ил.

8.

Кабалевский Д.Б. Как рассказывать детям о музыке? – М., 1977.

9.

Популярная художественная энциклопедия: Архитектура. Живопись.

Скульптура. Графика. Декоративное искусство. В 2 томах. М., 1986.

10.Рапацкая Л.А. История русской музыки: От древней Руси до

«серебрянного века»: Учеб. для студ. Пед. Высш. Учеб. заведений. –

М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 2001. – 384с.: ноты.

1.

Учительская газета № 44 2000г.

2.

Среднее профессиональное образование № 4 2000г. С.33-34

3.

Открытая школа № 6 2000г. С.24-28

4.

Школьные технологии № 2 2000г.

5.

Преподавание истории в школе № 2 2000г.

12

6.

Управление школой (приложение к газете «1 сентября») № 34 2000г.

7.

Школа № 5 1997г.

8.

Школа № 3 1998г.

13