الاهتزازات الموسيقية

(ملاحظة: يتألف هذا الدرس من جزأين (أ) و(ب)، وكلاهما مهم لتعلم المعيار بشكل كامل. إذا كان الوقت محدودًا، فراجع كلا الجزأين لاختيار العناصر التي تلبي احتياجات طلابك.)

في هذا الدرس، يكمن هدف التعلم الرئيسي في تخطيط وإجراء بحث في كيفية تسبب الاهتزازات في صدور صوت. ويعد تصميم وبناء نموذج طريقة ممتعة وعملية لإجراء الأبحاث. يتم توفير أمثلة كمصادر للإلهام. يجب على الطلاب بناء أفكارهم لطبلة أو نموذج اختبار آخر.

• الخلفية العلمية - الاهتزازات الموسيقية:
  • عندما يهتز جسم ما، فإنه يخلق موجة من الطاقة (تسمى الموجة الصوتية) تنتقل عبر الهواء. تسبب الموجة اهتزازًا في طبلة أذنك، والتي يتعرف عليها دماغك كصوت.
  • يمكن تصنيف الآلات الموسيقية حسب كيفية إنتاجها للموجات الصوتية. في الآلات الإيقاعية (الطبلة والإكسيليفون)، تهتز الآلة بأكملها عند العزف عليها.
  • وفي الآلات الوترية (الكمان والقيثارة)، تتولد موجات صوتية من الأوتار المهتزة.
  • وفي آلات النفخ (البوق والمسجل والمزمار، ينتُج الصوت عن طريق اهتزاز عمود الهواء داخل الآلة.
  • يمكن ملاحظة دليل على اهتزازات الآلات الموسيقية عن طريق لمسها والنظر إليها أحيانًا وأصواتها.
  • ملاحظة: إذا لم يتمكن الطلاب من الشعور بأي اهتزاز أو ملاحظته باستخدام لوحة LEGO البيضاء، فاقترح عليهم استخدام الكوب الورقي حيث سيكون من الأسهل ملاحظة الاهتزاز.
• بناء المعرفة المسبقة - الاهتزازات الموسيقية: باستخدام المواد العلمية الأساسية، يمكنك تبادل المعلومات والصور والتعريفات.
  • تشمل الآلات الموسيقية الشائعة الطبلة والمثلث والشوكة الرنانة والإكسيليفون والقيثارة والبيانو والمزمار وغير ذلك.
  • عندما يهتز جسم ما، فإنه يتحرك ذهابًا وإيابًا.
  • المواد المهتزة تُسبب موجات صوتية.
  • يمكن أن تتسبب الموجات الصوتية في اهتزاز المواد.
  • المفردات الرئيسية: يهتز، اهتزاز، أداة
• خبرة البناء والبرمجة: راجع الاقتراحات الواردة في خطة الوحدة. في هذا الدرس، قد ترغب أيضًا في
  • استخدام قسم قوالب "المحرك" من قائمة "التعليمات>قوالب الأيقونات" في تطبيق SPIKE لمزيدٍ من الدعم.
• المواد: اجمع بعض الآلات الموسيقية لعرضها واختبارها: طبلة أو مثلث أو شوكة رنانة أو إكسيليفون أو قيثارة أو بيانو أو مزمار. زود أزواج الطلاب بشريط مطاطي وكوب ورقي ووعاء ضحل يستوعب 1/2 بوصة من الماء. حدد ما إذا كنت ستسمح للطلاب باختبار الاهتزازات باستخدام وعاء من الماء، وإنشاء أي حماية مطلوبة. اصنع سجلات (واحد لكل طالب) لتسجيل الأصوات في حالة استخدام الملحق.

الجزء "أ" (45 دقيقة)

• قدِّم الشخصية (الشخصيات) الرئيسية بالقصة والتحدي الأول: ماريا تعزف على البيانو، وتريد أن تصنع المزيد من الموسيقى. هل يمكنك بناء شيء لها لتصنع الموسيقى عليه؟

• التفكير - اعقد مناقشة موجزة حول موضوع (مواضيع) الدرس، باستخدام صورة القصة -إن أردت- وشرح استخدام الشوكة الرنانة أو الآلات الموسيقية التي تم جمعها.

  • دع الطلاب يلمسون كل آلة موسيقية ويشعرون باهتزازها عند العزف عليها. بعد ذلك، اسألهم عن الآتي: بمَ شعرت عندما لمست الآلة؟ (تهتز/ترتجف/تتحرك)
  • متى اهتزت؟ (عندما يعزف المعلم/الطالب على الآلة، أو عندما يخرج الصوت)
  • ما الذي يجعلها تهتز؟ (استثر تنبؤات الطلاب حول كيفية إصدار كل آلة صوتًا، سجل الأفكار الشائعة للرجوع إليها بشكل مشترك.)
  • كيف يمكنك صنع أداة تهتز بنفس الطريقة؟ اذهب إلى جارك وشارك الأفكار. ثم قم ببعض الاختبارات للتأكد. (استثر أفكارًا للاختبار للاستخدام المشترك.)

• وزِّع مجموعة SPIKE^™ Essential من LEGO^® Education وجهازًا على كل مجموعة.

• أثناء عمل الطلاب، حاوِل مشاركة الأمثلة أدناه كوسيلة دعم للبناء أو البرمجة. وضِّح أن نموذج الطبلة هو فكرة واحدة للاختبار، ولكن يمكن للطلاب بناء فكرتهم الخاصة للطبلة أو أي آلة موسيقية أخرى.

• اطلب من الطلاب العمل في أزواج من أجل:

  • التخطيط لطريقة لاختبار توقعاتهم حول كيفية إصدار الآلات للصوت (عن طريق إنشاء اهتزازات)، بدءًا من الطبلة. (قد يشمل ذلك الشعور بالاهتزاز أو الحركة على اللوحة البيضاء عند إصدار صوت أو ملاحظة التموجات في طبق أو وعاء من الماء موضوع فوق سطح الطبلة. لاحظ أنه لن تخلق جميع الأدوات اهتزازا كافيًا للظهور على اللوحة أو لإنشاء تموجات.)
  • استخدام النموذج الأساسي لبناء طبلة تساعد ماريا على صنع المزيد من الموسيقى.
  • برمجة النموذج بحيث يضرب عود الطبلة اللوحة البيضاء بشكل متكرر.

• اطلب من الشركاء التناوب على اختبار توقعاتهم باستخدام الخطة التي وضعوها، بما في ذلك

  • طرق اللوحة البيضاء بعود الطبلة.
  • مراقبة (بالرؤية، أو السمع، أو الشعور) ما إذا كانت اللوحة البيضاء تهتز أو تتحرك.
  • تحديد متى تصدر الأسطوانة صوتًا.
  • العثور على أصوات مختلفة يمكن أن تصدرها الطبلة من خلال ضربها بطرق متعددة لإحداث اهتزازات مختلفة (على سبيل المثال، استخدام "أعواد" مختلفة كطرفي قلم رصاص، وسحب عود الطبلة على سطح اللوحة بدلًا من طرقها به، وما إلى ذلك).
  • وصف ما رأوه وسمعوه وشعروا به.

• يسِّر جلسة عصف ذهني حول طرق استخدام عناصر LEGO^® أو مواد أخرى، مثل الكوب الورقي، لتغيير سطح الطبلة لإصدار أصوات مختلفة.

• في منتصف زمن العمل، اطلب من الطلاب تبادل الأفكار متبعين روتينًا معتادًا داخل الفصل، ثم تحديث نماذجهم مستلهمين من الأفكار التي تبادلوها.

أفكار نموذجية

• اجمع الطلاب للمشاركة.

• اطلب من كل مجموعة استخدام نموذجها لتطبيق وشرح:

  • ما الفكرة (التنبؤ) التي اختبروها وكيف. (ماذا اعتقدوا أنه سيحدث؟)
  • كيف تصدر طبلتهم صوتًا؟
  • ماذا فعلوا لإصدار أصوات مختلفة باستخدام طبلتهم؟
  • ماذا يحدث للوحة البيضاء في كل مرة يسمعون فيها صوتًا منها؟ وكيف يعرفون؟ هل ما يحدث هو نفسه دومًا؟
  • شارِك ما تعلموه مع ضرب الأمثلة.
  • هل نجحت خطة الاختبار أم اضطروا إلى تغييرها.

• وجِّه الطلاب إلى استخدام أدلة من بحثهم لدعم فكرة أن المواد المهتزة يمكن أن تصدر صوتًا. (يجب أن يلاحظ الطلاب أن الطَرْق على اللوحة البيضاء يخلق اهتزازات أو حركات وأن مقدار الاهتزاز يتغير وفقًا لتأثير عود الطبلة. يجب أن يقدموا أدلة مما رأوه وشعروا به وسمعوه. قد لا يشعرون بأي اهتزاز.)

إن أردت المتابعة إلى الجزء "(ب) - الشرح"، فاطلب من الطلاب أن يحافظوا على نماذجهم سليمة أو امنحهم بعض الوقت لإعادة البناء.

الجزء "ب" (45 دقيقة)

• كرر الخطوات من "الجزء (أ) - الشرح" بهدف جعل مجموعات إضافية تطبق ما تعلمته وتشرحه.

• (5 دقائق) استدعِ العروض التوضيحية من قسم "المشاركة"، وشارك الخلفية العلمية لمساعدة الطلاب على "التطبيق العملي":

  • إلى جانب الطبول، ثمة العديد من الأنواع الأخرى من الآلات الموسيقية، بما في ذلك الآلات الوترية. يستخدم الموسيقي قوسًا أو ريشة أو إصبعه لنقر الأوتار على الآلة الوترية لإصدار الأصوات.

• (5 دقائق) اطلب من الطلاب إكمال التحدي التالي في التطبيق:

  • خطط واختبر كيف تصدر الآلات الوترية الصوت. (يمكنهم استخدام أو تكييف خطة الاختبار الخاصة بهم من قسم "الاستكشاف" للتحقق مما إذا كان الشريط المطاطي يمكن أن يصدر صوتًا وكيف يمكن ذلك.)

• (15 دقيقة)

  • وزِّع الأشرطة المطاطية.
  • اطلب من الطلاب شدّ الشريط ونقره. ماذا تسمع؟ ترى؟ تشعر؟ (يجب أن يروا الشريط يتحرك ذهابًا وإيابًا، ويشعروا أنه يهتز، ويسمعوا صوتًا.)

• (5 دقائق) ادعُ الطلاب إلى مشاركة المعرفة أو الأفكار أو المهارات التي

  • ساعدتهم على إكمال التحدي.
  • تعلموها أثناء البناء والاختبار.

• اطلب من الطلاب تنظيف مجموعات الألعاب ومناطق العمل.

• اطرح أسئلة إرشادية لاستثارة فكر الطلاب وقراراتهم أثناء المفاكرة والبناء والبرمجة.

قائمة الملاحظات

• راجع الأهداف الرئيسية (مربع دعم المعلم).
• استخدم قائمة الملاحظات لمراقبة تقدم الطلاب:
  • يتضمن نموذج الطبلة الخاص بهم جزءًا اهتزازيًا.
  • تتضمن خطة البحث الخاصة بهم طريقة لاختبار كيفية إصدار الأدوات (والمواد الأخرى) للصوت، بما في ذلك كيفية اهتزاز المواد.
  • يستخدمون أدلة من نموذجهم لشرح أن المواد المهتزة تسبب الصوت.

التقييم الذاتي

اطلب من كل طالب اختيار وحدة البناء التي يشعر أنها تصف أداءه الوصف الأفضل.

• وحدة البناء الزرقاء: أعتقد أنه يمكنني اتباع التعليمات لإنشاء برنامج.
• وحدة البناء الصفراء: يمكنني اتباع التعليمات لإنشاء برنامج.
• وحدة البناء الخضراء: يمكنني اتباع التعليمات لإنشاء برنامج، بل وأستطيع مساعدة صديق في القيام بذلك أيضًا.

ملاحظات الأقران

اطلب من الطلاب، ضمن مجموعاتهم الصغيرة، مناقشة تجاربهم في العمل الجماعي.
شجّعهم على استخدام عبارات كهذه:

• أعجبني عندما...
• أود أن أسمع المزيد عن طريقتك في....

بسِّط هذا الدرس عن طريق:

• دعم مرحلة التخطيط لربط الخطوات مع تنبؤات الطلاب حول الصوت والاهتزاز. لكل خطوة من خطوات التنبؤ والاختبار والمراقبة، قم بتوجيه وطرح أسئلة مثل ماذا قد يحدث إذا ضربت اللوحة بعود الطبلة؟ جرب. هل تشعر أن اللوحة تتحرك؟
  زِد الصعوبة عن طريق:
• تحدي الطلاب لبناء آلة وترية (على غرار القيثارة والكمان والتشيلو وما إلى ذلك) باستخدام مجموعة SPIKE Essential. اطلب منهم استخدام أو تكييف خطة الاختبار الخاصة بهم لبحث كيفية إصدار الأداة للصوت، أو اطلب من الطلاب بحث ما إذا كان الصوت يمكن أن يجعل المواد تهتز. يمكنهم التخطيط لاختبار بقطعة من الورق ومكبر صوت.

• زوِّد كل طالب بسجل ورقي فارغ عليه علامات للساعة ونصف الساعة. اطلب منهم استخدامه للاحتفاظ بسجل مكتوب أو مرئي أو صوتي للأصوات التي يلاحظونها في أوقات مختلفة من اليوم (أزيز الثلاجة، أو التلفزيون، أو طائر يصدح أو يرفرف بجناحيه، أو صرير أرجوحة في الملعب، أو ضرب كرة مرتدة). اطلب من الطلاب كتابة أو رسم (على سبيل المثال، وضع دائرة أو استخدام الأسهم على صورة)، أو ذكر الوقت الذي لاحظوا فيه الصوت أو الشيء أو المادة التي يعتقدون أنها تهتز لإنتاج كل صوت.

في حالة تيسيره من قبل المعلم، فسيتجاوز مدة الدرس البالغة 45 دقيقة.