Musikaliska vibrationer

(OBS! Den här lektionen innehåller en A- och en B-del. Båda är viktiga för att få ut så mycket som möjligt av undervisningsmomentet. Om du har begränsat med tid ska du gå igenom båda delarna och välja ut delarna som bäst möter elevernas behov.)

Lärandemålet i den här lektionen är att planera och genomföra en undersökning kring hur vibrationer orsakar ljud. Att utforma och bygga en modell är ett roligt och praktiskt sätt att genomföra undersökningarna på. Exempel tillhandahålls som inspiration. Eleverna ska bygga en trumma eller annan testmodell utifrån sina egna idéer.

• Vetenskaplig bakgrund – Musikaliska vibrationer:
  • När ett föremål vibrerar skapar det en energivåg (en ljudvåg) som färdas genom luften. Vågen får dina trumhinnor att vibrera, något som din hjärna identifierar som ljud.
  • Musikinstrument kan klassificeras utifrån hur de skapar ljudvågor. I slagverksinstrument (trumma, xylofon) vibrerar hela instrumentet när det spelas.
  • I stränginstrument (fiol, gitarr) genereras ljudvågor av de vibrerande strängarna.
  • Blåsinstrument (trumpet, blockflöjt, flöjt) skapar ljud genom att luftpelaren inuti instrumentet vibrerar.
  • Vibrationer från musikinstrument kan observeras på flera olika sätt, till exempel genom beröring och deras ljud, och ibland kan man till och med se dem.
  • OBS! Om eleverna inte kan känna eller observera några vibrationer med den vita LEGO plattan kan du föreslå att de ska använder pappersmuggen. Då blir det lättare att uppfatta vibrationerna.
• Bygg upp förkunskaper – Musikaliska vibrationer: Använd ditt grundläggande naturkunskapsmaterial för att dela information, bilder och definitioner.
  • Bland vanliga musikinstrument hittar vi trummor, trianglar, stämgafflar, xylofoner, gitarrer, pianon, flöjter osv.
  • När ett föremål vibrerar rör det sig eller skakar fram och tillbaka.
  • När material vibrerar skapar detta ljudvågor.
  • Ljudvågor kan få material att vibrera.
  • Nyckelord: vibrera, vibration, instrument
• Bygg- och programmeringserfarenhet: Granska förslagen i enhetsplaneringen. I den här lektionen kan det också vara bra att:
  • använda avsnittet Motorblock i menyn Hjälp>Ikonblock i SPIKE appen om ytterligare stöd behövs.
• Material: Samla några musikinstrument för att demonstrera och testa: trumma, triangel, stämgaffel, xylofon, gitarr, piano eller flöjt. Dela ut ett elastiskt band, en pappersmugg och en grund skål med utrymme för 1,5 cm vatten till varje elevpar. Bestäm om du ska låta eleverna testa vibrationer med en vattenskål. Det kan bli blött så var förberedd! Skapa en loggbok (en per elev) för att anteckna ljud om du använder avsnittet Utökning.

DEL A (45 minuter)

• Presentera berättelsens huvudperson(er) och den första utmaningen: Maria spelar piano. Hon vill göra mer musik. Kan du bygga något åt henne att spela på?

• TÄNK – Ha en kort diskussion om lektionens ämnesområde, använd berättelsebilden om du vill och demonstrera hur man använder stämgaffeln eller något av musikinstrumenten.

  • Låt eleverna röra varje instrument och känna vibrationen när du/de spelar på dem. Fråga därefter: Vad kände du när du rörde vid instrumentet? (det vibrerar/skakar/rör sig)
  • När vibrerade den? (När läraren/eleven spelar på instrumentet eller när det låter)
  • Vad tror du får den att vibrera? (Be eleverna att gissa hur varje instrument skapar ljud. Skriv ner gemensamma tankar som ni kan använda tillsammans.)
  • Hur kan man skapa ett instrument som vibrerar på samma sätt? Prata med din granne och dela med er av era tankar. Sedan ska vi göra några tester för att ta reda på det. (Uppmana eleverna att komma på idéer som alla sedan kan använda.)

• Dela ut ett LEGO^® Education SPIKE^™ Essential Set och en enhet med appen installerad till varje grupp.

• Under tiden som eleverna arbetar kan du berätta om exemplen nedan för att underlätta byggandet eller programmeringen. Förtydliga att modellen med en trumma bara är ett förslag på vad man kan testa och att eleverna kan bygga sin egen trumma eller något annat instrument.

• Låt eleverna arbeta i par och be dem att:

  • komma på ett sätt att testa om instrument skapar ljud på det sätt som de trodde (genom att skapa vibrationer) och börja med en trumma (detta kan inkludera att känna vibrationer eller rörelse på den vita plattan när ljud skapas eller observera krusningar i en skål eller kastrull med vatten som placeras ovanpå trummans yta. OBSERVERA att alla instrument inte kommer att skapa tillräckligt starka vibrationer för att det ska kännas på plattan eller skapa krusningar)
  • använda grundmodellen för att BYGGA en trumma och hjälpa Maria att spela mer musik
  • PROGRAMMERA modellen så att trumpinnen slår emot den vita plattan upprepade gånger.

• Eleverna ska turas om med sin partner att testa sina teorier utifrån planen de tagit fram, inklusive att

  • slå på den vita plattan med trumpinnen
  • observera (se, höra, känna) om den vita plattan vibrerar eller rör sig
  • identifiera när trumman låter
  • hitta olika ljud som trumman kan göra genom att spela den på flera sätt för att skapa olika sorters vibrationer (t.ex. genom att använda olika "trumpinnar", som bägge ändarna på en penna, testa att dra en trumpinne längs plattans yta istället för att slå på den osv.).
  • beskriva vad de såg, hörde och kände.

• Dra igång en brainstormingsession om hur man kan använda LEGO^® delar eller andra material, till exempel en pappersmugg, för att ändra trumytan så att den skapar olika sorters ljud.

• Efter halva byggtiden kan du låta eleverna prata med varandra om deras olika idéer för att sedan uppdatera modellerna utifrån vad de pratat om.

Exempel på idéer

• Samla eleverna så att de kan visa upp vad de åstadkommit.

• Låt varje grupp använda sin modell för att demonstrera och förklara:

  • Vilken idé de testade och hur. (Vad trodde de skulle hända?)
  • Hur låter deras trumma?
  • Vad gjorde de för att skapa olika ljud med sin trumma?
  • Vad händer med den vita plattan varje gång de hör ljud från den? Hur vet de det? Händer samma sak varje gång?
  • Be dem berätta vad de har lärt sig och ge exempel.
  • Om testplanen fungerade eller om de var tvungna att ändra den.

• Handled eleverna i hur de kan använda bevis från deras undersökning för illustrera att vibrerande material kan skapa ljud. (Eleverna bör ha lagt märke till att det uppstår vibrationer eller rörelser när man slår på den vita plattan och att mängden vibrationer ändras beroende på trumpinnarnas rörelse. De bör kunna lägga fram bevis utifrån vad de såg, kände och hörde. De kanske inte känt några vibrationer.)

Om du vill fortsätta till del B (Förklara), låt då eleverna behålla sina modeller så som de är nu eller ge dem tid att bygga om dem.

DEL B (45 minuter)

• Upprepa stegen från del A – Förklara så att fler grupper kan demonstrera och förklara vad de lärt sig.

• (5 minuter) Ta upp demonstrationerna från avsnittet Engagera igen och berätta om bakgrunden för att hjälpa eleverna att vidareutveckla:

  • Förutom trummor så finns det många andra typer av musikinstrument, inklusive stränginstrument. En musiker använder en stråke, plektrum eller knäpper på strängarna med fingrarna för att skapa ljud.

• (5 minuter) Låt eleverna göra klart nästa utmaning i appen:

  • Planera och testa hur stränginstrument låter. (De kan använda eller anpassa testplanen som de tog fram under avsnittet Utforska för att undersöka om och hur ett elastiskt band kan skapa ljud.)

• (15 minuter)

  • Dela ut de elastiska banden.
  • Låt eleverna sträcka på och knäppa på bandet. Vad hör man? Vad ser man? Vad känner man? (De bör kunna se hur bandet rör sig fram och tillbaka, känna hur det vibrerar och hur det låter.)

• (5 minuter) Be eleverna att berätta om kunskaper, tankar eller färdigheter som:

  • hjälpte dem att slutföra utmaningen
  • de lärde sig medan de byggde och testade.

• Låt eleverna plocka undan seten och städa upp.

• Ställ vägledande frågor som får eleverna att tänka och fatta beslut när de funderar, bygger och programmerar.

Observationschecklista

• Gå igenom de viktigaste lärandemålen (Stöd för lärare).

• Använd checklistan för att observera elevernas framsteg:

  • Deras trummodell innehåller en vibrerande del.
  • I deras undersökningsplan ingår ett sätt att testa hur instrument (och andra material) skapar ljud, inklusive vad man kan göra för att få materialet att vibrera.
  • De använder bevis från sin modell för att förklara att vibrerande material skapar ljud.

Självutvärdering

Hjälp eleverna att välja den kloss de tycker bäst motsvarar deras individuella prestationer.

• Blå kloss: Jag tror att jag kan följa instruktioner för att skapa ett program.
• Gul kloss: Jag kan följa instruktioner för att skapa ett program.
• Grön kloss: Jag kan följa instruktioner för att skapa ett program, och jag kan även hjälpa en vän att göra det.

Gemensam återkoppling

Låt eleverna diskutera sina upplevelser med varandra i smågrupperna.
Uppmuntra dem att använda uttryck som:

• Jag gillade när du ...
• Jag skulle vilja höra mer om hur du ...

Förenkla lektionen genom att:

• handleda eleverna genom planeringsstadiet för att koppla ihop steg med elevernas teorier om ljud och vibrationer. För varje teori-, test- och observationssteg, ställ frågor som Vad tror du händer om du slår på plattan med trumpinnen? Prova. Känner du hur plattan rör sig?
  Öka svårighetsgraden genom att:
• utmana eleverna att bygga ett stränginstrument (som liknar en gitarr, fiol, cello osv.) med hjälp av deras SPIKE Essential Set. Låt dem använda eller anpassa sin testplan för att undersöka hur instrumentet låter. Du kan också låta eleverna undersöka om ljud kan få material att vibrera och be dem att planera ett test med ett papper och en högtalare.

• Ge varje elev en tom loggbok med markeringar för varje hel- och halvtimme. Be dem använda den för att föra en skriftlig, visuell eller ljudlogg över de ljud som de observerar vid olika tidpunkter på dagen (brummande från ett kylskåp, en TV, en fågel som sjunger eller flaxar med vingarna, en gnisslande gunga på lekplatsen, dunkandet av en studsande boll). Be eleverna att skriva, rita (t.ex. ringa in eller använda pilar på en bild) eller berätta när de observerade ljudet och vilket föremål eller material de tror vibrerar för att skapa de olika ljuden.

Om du väljer att göra detta krävs mer tid än en 45-minuterslektion.