Stáhnout prezentaci
Prezentace se nahrává, počkejte prosím
ZveřejnilIrena Beránková
1
Některé možnosti výuky akustiky Jiří TesařPetr Bartoš katedra fyziky PF JU Srní 28. – 30. 4. 2005
2
Rámcové vzdělávací programy (RVP) Velké očekávání mezi laickou veřejností, nemění zásadním způsobem obsah výuky, změna v oblasti metod výuky a přístupu k žákům, podobné očekávání v polovině 90. let minulého století: naplněno: výuka jazyků, výpočetní techniky, tolerance k žákům, alternativní učebnice,….
3
RVP a výuka fyziky na ZŠ a gymnáziích Vzdělávací oblast „Člověk a příroda“ Základní škola: fyzika, zeměpis, přírodopis, chemie. Gymnázium: fyzika, zeměpis, přírodopis, chemie, geologie. Snaha vytvořit integrované pojetí jedním z možných témat je výuka akustiky (fyzikální podstata šíření – fyziologická podstata vnímání zvuku)
4
RVP a výuka akustiky na gymnáziu Tématický celek „mechanické kmitání a vlnění“, akustika je pojata jako aplikace předchozí teoretické části, v očekávaných výstupech však akustika není, přehled učiva uvádí: „chvění pružných těles; zvuk, jeho hlasitost a intenzita“.
5
RVP a výuka akustiky na základní škole RVP uvádí následující očekávané výstupy: „žák: rozpozná ve svém okolí zdroje zvuku a kvalitativně analyzuje příhodnost daného prostředí pro šíření zvuku, posoudí možnosti zmenšování vlivu nadměrného hluku na životní prostředí.“
6
RVP a výuka akustiky na základní škole Učivo je charakterizováno jako „vlastnosti zvuku“, obsahuje pojmy: rychlost šíření zvuku, odraz zvuku na překážce.
7
Aplikace rychlosti šíření a odrazu zvuku Na ZŠ a nižším stupni gymnázia: ozvěna a dozvuk, na vyšším stupni gymnázia (fyzikální seminář): Dopplerův jev.
8
Ozvěna a dozvuk Rozdíl při vnímání dvou zvuků a sice původního a jeho odrazu od nějaké odrazné stěny (=překážky). jednoduchý zvuk (např. houkačka) rozlišíme dva stejné zvuky, jejichž časové zpoždění je minimálně 0,1 s. t > 0,1 s ….. ozvěna t < 0,1 s ….. dozvuk (oba zvuky vnímáme spojeně ale oproti původnímu zvuku protaženě).
9
Ozvěna a dozvuk na ZŠ Zdroj zvuku i detekující člověk jsou na stejném místě: Pro t = 0,1 s; c = 340 m.s -1 mezní vzdálenost d = 17 m
10
Ozvěna a dozvuk na ZŠ Zdroj zvuku i detekující člověk jsou na různém místě:
11
Ozvěna a dozvuk na ZŠ V učebně nelze demonstrovat, výukové demonstrační programy umožňují změnu: vzdálenosti mezi zdrojem a detektorem od odrazné stěny, libovolnou polohu zdroje zvuku vzhledem k odrazné stěně vytvářejí u žáků jasnou představu, jaký rozdíl je mezi ozvěnou a dozvukem.
12
Dopplerův jev při pohybu zdroje zvuku nebo pohybu detektoru (člověka) je vnímán zvuk o jiné frekvenci než má zvuk vydávaný zdrojem. pohybu detektoru - vnímání většího resp. nižšího počtu vlnoploch vlivem vzájemné rychlosti signálu a detektoru. pohybu zdroje zvuku - změna vlnové délky vnímaného zvuku v důsledku „zhušťování a zřeďování“ vlnoploch zvukového vlnění - viz obr.
13
Dopplerův jev Dopplerův jev – pohyb zdroje zvuku
14
Dopplerův jev Pro vnímanou frekvenci zvuku platí vztah: f´=frekvence zvuku vnímaná detektorem f 0 =frekvence vydávaná zdrojem c = rychlost šíření zvuku ve vzduchu (340 m.s-1) v = rychlost pohybu detektoru w = rychlost pohybu zdroje zvuku
15
Dopplerův jev vnímaná (detekovaná) frekvence zvuku záleží na tom, zda se pohybuje zdroj zvuku nebo detektor, velikost rychlosti zdroje zvuku má na frekvenci vnímaného zvuku větší vliv. Výrazný rozdíl frekvence je pozorovatelný při míjení zdroje zvuku a detektoru, kdy vnímaná frekvence se mění od hodnoty nižší než je frekvence zdroje zvuku na hodnotu vyšší než je frekvence zdroje zvuku.
16
Dopplerův jev Ani tento jev nelze demonstrovat, výukový demonstrační program umožňuje: změnu směru i rychlosti pohybu zdroje zvuku i detektoru (nebo v klidu), frekvence zvuku vydávaného zdrojem, v průběhu simulace můžeme zřetelně sledovat změnu a hlasitosti zvuku v závislosti na rychlosti pohybu a vzdálenosti od pozorovatele.
17
Demonstrační programy vytvořeny v jazyku DELPHI - velikost je cca 0,5 MB, požadavky na hardware a software jsou minimální. (OS MS Windows a nainstalovaná zvuková karta. programy na ozvěnu umožňují: - výběr vhodného zvuku (soubory wav, mid, mp3) - nastavení výchozí hlasitosti simulovaného zvuku v ini souboru je možno měnit koeficient, který koriguje průběh celé simulace vzhledem k rychlosti procesoru PC a měnit polohu detektoru.
18
Didaktický přínos působí kladně na motivaci žáků k řešení dané problematiky, vyhledání případně vytvoření vlastního zvukového souboru a jeho následným použitím se žáci ocitají v roli „experimentátora – objevitele“, naplněn požadavek RVP „...rozvíjet schopnost samostatně se rozhodovat, tvořivě a kriticky myslet,....“.
19
Další vývoj Připravujeme rovněž v MATLABu (dokonalejší simulace a grafické znázornění uvedených jevů) vhodné i pro výuku základního kurzu fyziky v přípravě budoucích učitelů, vykreslení grafické závislosti.
20
Kontakt PaedDr. Jiří TESAŘ, Ph.D. Katedra fyziky Pedagogická fakulta JU Jeronýmova 10 České Budějovice CZ – 371 15 +420 387 773 051 E-mail: raset@pf. jcu.cz Mgr. Petr Bartoš Katedra fyziky Pedagogická fakulta JU Jeronýmova 10 České Budějovice CZ – 371 15 +420 387 773 081 E-mail: bartos-petr@seznam.cz
Podobné prezentace
© 2024 SlidePlayer.cz Inc.
All rights reserved.