Измерение громкости звука. Влияние шума на здоровье человека

Сагида НУРУЛЛИНА,

учитель начальных классов

высшей квалификационной категории

многопрофильного лицея «Инноватика»

села Усады Лаишевского района

Задачи: 

– формировать устойчивые учебные мотивы интереса к изучению окружающего мира через практическую работу;

– развивать умение наблюдать и исследовать окружающий мир; 

– воспитать доброжелательное отношение к окружающим, подвести к выводу об отрицательном влиянии шума на здоровье человека.

Оборудование: (для каждой группы)

• ПК с установленным ПО PROLog (Модульная система экспериментов PROLog);

• модуль сопряжения USB-200;

• измерительный модуль «Звук»;

• кабель В/М – mini – A/M;

• Справочный материал «Уровень шума в децибелах источников звука»; 

• Листы наблюдений (результаты опыта).

Тип урока: формирование новых знаний и ценностного отношения к ним.

Вид урока: урок-исследование.

Планируемый результаты

Предметные:

– усвоение первоначальных сведений о сущности и особенностях проведения звуковых волн в воздухе;

– умение наблюдать, измерять звук в нескольких состояниях с помощью модульной системы экспериментов PROLog, исследовать звук, выделять его характерную особенность – громкость, описывать и характеризовать разные уровни громкости с точки зрения их влияния на сохранение здоровья человека;

– владение базовым понятийным аппаратом («опыт», «наблюдение», «воздух», «свойства воздуха», «звук», «звуковые волны», «громкость», «шум»), необходимым для дальнейшего образования в области естественнонаучных дисциплин.

Метапредметные результаты:

– распределять операции между собой в паре для выполнения задания учителя; осознавать правила и нормы взаимодействия с педагогами и сверстниками в классе; обобщать итоги совместной работы;

– исследовать и сравнивать;

– регулировать собственную деятельность, направленную на познание окружающего мира;

– осуществлять информационный поиск для выполнения учебных задач;

–  работать с моделями изучаемых объектов и явлений окружающего мира.

Личностные результаты:

– осознавать нравственное значение совместной работы;

– готовность и способность обучающихся к саморазвитию;

– ценностное отношение к природному миру, готовность следовать нормам здоровьесберегающего поведения;

– учебно-познавательная мотивация учебной деятельности;

– самооценка на основе критериев успешности учебной деятельности;

– навыки сотрудничества в учебной ситуации.

Организация пространства: работа фронтальная, индивидуальная, в парах, в группах.

Универсальные учебные действия

Познавательные информационные УУД:

– извлечение необходимой информации при помощи измерительного модуля и ПО PROLog и заполнение таблицы полученными данными.

Познавательные логические УУД:

– анализ составленных после исследования таблиц, сравнение, классификация по заданным критериям, установление причинно-следственных связей.

Коммуникативные УУД:

– постановка вопросов, необходимых для организации собственной деятельности и сотрудничества с партнёром;

– определение целей, функций участников, способов взаимодействия;

– умение договариваться о распределении функций и ролей в совместной деятельности.

Регулятивные УУД:

– рефлексия собственной деятельности (выделение и формулирование того, что усвоено, определение качества и уровня усвоения);

– установление соответствия полученного результата поставленной цели;

– соотнесение правильности выбора, планирования, выполнения и результата действия с требованиями конкретной задачи.

I. Организационный момент

1. Приветственное слово. Эмоциональный настрой. Поприветствовать учителя и друг друга. Настроиться на работу.

2. Разделить класс на мини-группы. В группе: Первый ученик «Испытуемый» (говорит в микрофон модуля «Звук»); второй ученик «Лаборант» (работает с программой на компьютере); третий ученик «Секретарь» (заполняет отчётную таблицу в листе наблюдений).

Мотивация к учебной деятельности учащихся

Игра «Выбери себе цвет радуги»

– Ребята, выберите один из цветов радуги, который подходит под ваше настроение. 

3. Распределить обязанности внутри группы (учитывать желание детей).

II. Постановка проблемы, определение темы и цели урока

– Ребята, как вы думаете, почему все учителя вас просят соблюдать тишину на перемене и во время урока? (Обсуждение вопросов, запись ответов в листах наблюдений.)

– Подумайте, как вы разговариваете во время урока и на переменах?

– Спасибо за честные ответы. Это очень важно.

– А для чего нужно соблюдать тишину?

– Значит, что мы сегодня должны узнать? 

– Правильно. И будет ли это влиять на наше здоровье? 

– Что для этого нужно нам делать? 

– А для этого измерим громкость звука с помощью специальных приборов, когда мы говорим шёпотом и когда – громко. А потом сравним полученные данные и сделаем вывод.

«Человек живёт в мире звуков и шума».

III. Актуализация знаний

– Какие три состояния тела мы знаем?

– Воздух в классе, к какому состоянию относится?

– Что мы знаем про воздух? 

– Оказывается, он ещё способен проводить звуки. Звук от разных источников распространяется в воздухе звуковыми волнами. 

IV. Первичное усвоение новых

1. Звук – это упругая волна, продольно распространяющиеся в твёрдом теле, жидкости или в газе. Он состоит из частот в слуховом диапазоне.

– А какие источники звука вы знаете?

Шум – громкие звуки, слившиеся в нестройное звучание. Для всех живых организмов, в том числе и человека, звук является одним из воздействий окружающей среды.

– В природе громкие звуки редки, шум относительно слаб и непродолжителен (раскат грома, торнадо).

– Тихий шелест листвы, журчание ручья, птичьи голоса, лёгкий плеск воды и шум прибоя всегда приятны человеку. Они успокаивают его, снимают стрессы. Но естественные звучания голосов природы становятся всё более редкими.

2. Работа детей со справочным материалом

– Источники звука могут быть самыми разными. Но у всех звуков есть одна общая характеристика – громкость. Примерный уровень громкости звука мы определяем на слух. Для точного измерения громкости звука используют специальные приборы. Сегодня на занятии ты научишься измерять громкость звука при помощи таких приборов, как измерительный модуль «Звук».

Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления в децибелах. Посмотрите, пожалуйста, в справочный материал, который лежит у вас на столе. Сравните их. Ну а сейчас мы попробуем измерить и сравнить наши звуки, когда мы говорим громко и когда шёпотом. Но для этого нужно вспомнить правила обращения с техникой. 

3. Техника безопасности

– Ребята, вспоминаем технику безопасности при работе с компьютером. Аккуратно обращаемся с компьютером и измерительными приборами.

Порядок проведения работы:

– Ребята, изучите отчётную таблицу в Листе наблюдений «Измерение громкости звука».

– Какие данные мы будем заполнять?

4. Подготовка оборудования

Ну, а сейчас вместе соберите комплект модулей для измерений. Для этого мы подключаем кабель В/М – mini – A/M к модулю сопряжения USB, затем подключаем модуль сопряжения USB к измерительному модулю «Звук» (одновременная демонстрация приборов из набора учителя).

Комплект модулей для измерений

5. Лабораторная работа
– Молодцы! А вот сейчас подключите модуль сопряжения USB к компьютеру.
– Запустите программу PROLog и убедитесь, что измерительный модуль определён. Для этого нажмите кнопку Поиск модулей   на главной панели инструментов программы. Через некоторое время с левой стороны экрана появится окно измерительного модуля «Звук».
– Нажмите кнопку Эксперимент при подключенных модулях . Откроется дополнительная панель инструментов.
– Нажмите кнопку Настройки эксперимента   на дополнительной панели. Это откроет диалоговое окно. 
– Установите продолжительность эксперимента на 10 секунд, частоту измерения на 10 в секунду в выпадающем меню.

Установка эксперимента

– Молодцы! Закройте диалоговое окно.

– Нажмите кнопку Настройки модуля  в окне модуля «Звук». Откроется диалоговое окно. Выберите в этом окне режим dB (децибелы).

– Итак, мы систему установили в режим измерения.

– Для проведения измерения мы распределили обязанности. «Испытуемые», будете читать стихотворение в микрофон модуля «Звук». «Лаборанты» будут работать с программой на компьютере. «Секретари» записывают полученные данные в листах наблюдений.

– Испытуемый, возьми в руку модуль «Звук», направив к губам микрофон, и держа его на расстоянии 3–4 см от губ, прочитай шёпотом в спокойном темпе несколько раз отрывок любого стихотворения.

– Лаборант, как только испытуемый поднесёт к губам микрофон измерительного модуля, нажми кнопку «Запуск эксперимента»  на дополнительной панели инструментов. Через 10 секунд измерение автоматически завершится и на экране будет построен график измерения громкости звука. Испытуемый перестаёт чтение скороговорки.

– Лаборант, чтобы узнать минимальное и максимальное значение громкости звука:

а) посмотри на панель инструментов работы с графиком сверху и слева от графика;

Панель инструментов работы с графиком

б) нажми кнопку Показать функции на этой панели. В открывшемся окне выбери вкладку Статистика и нажми кнопку Вычислить статистику.

6. Работа на листах наблюдений

– Секретари, запишите в отчётную таблицу минимальное значение (Минимум) и максимальное значение (Максимум) громкости звука.

Лаборанты, закройте окно статистики, сохраните эксперимент, нажав кнопку Сохранить эксперимент  на дополнительной панели инструментов, задав ему имя «Звук. Шёпот».

Молодцы! Первый эксперимент закончили! Отдыхаем!

7. Физкультминутка (повторение движений различных видов транспорта, гимнастика для глаз).

V. Анализ результатов лабораторной работы

– Сейчас весь эксперимент повторяем ещё один раз, прочитав это же стихотворение громким голосом. Можете поменяться обязанностями.

Но сохраните эксперимент, нажав кнопку Сохранить эксперимент  на дополнительной панели инструментов, задав ему имя «Звук. Громко».

(Педагог организует свободное обсуждение, где школьники могут выразить своё мнение, основываясь на результатах работы.)

VI. Рефлексия

Анализ результатов лабораторной работы

1. Сравни значения громкости звука при шёпоте и при громком разговоре.

2. Вспомни, как гремит гром и поют весной птицы. Какие звуки тебе больше нравятся? Почему?

3. Подумай, если все учащиеся класса будут постоянно шуметь, может ли это повлиять на их здоровье?

Итак, ребята, уровень шума в 20–30 децибелов (ДБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибелов. Звук в 130 децибелов уже вызывает у человека болевое ощущение, а 150 становится для него непереносимым. Звуки и шумы большой мощности поражает слуховой аппарат, нервные центры, могут вызвать болевые ощущения и шок.

Поэтому давайте будем с вами беречь здоровье окружающих!

1. Ребята, оцените свою работу в листе наблюдений.

2. Вы – молодцы! Мы справились. Просьба к секретарям: собрать листы наблюдений и сдать мне.

3. Оценка работы учащихся (с проговариванием и с учётом самооценки детей в листах наблюдений.

Ресурсы сети интернет в помощь для подготовки к занятию:

Слух. Строение органа слуха. Текст с иллюстрациями:  http://www.hudeika.ru/och_sl1.html

Л. Сикорук. Физика для малышей 1: http://doshkolnik.info/klass/sikoruk1.htm

А. Кузнецов. Разговоры по утрам или физика для малышей. Рассказ Ветерка о звуке: http://physics03.narod.ru/Interes/Magic/Baby/razg7.htm