Інженерна музика
Цей урок присвячений технічній розробці музичних інструментів. Студенти дослідіть, як масове виробництво вплинуло на магнітофон, а потім працюйте в командах, щоб розробити власний музичний інструмент, використовуючи легкі для пошуку матеріали.
- Дізнайтеся про інженерне проектування.
- Дізнайтеся про планування та будівництво.
- Дізнайтеся про командну роботу та роботу в групах.
Вікові рівні: 8-18
Будівельні матеріали (для кожної команди)
Необхідні матеріали
- рядок
- Скріпки
- Папір
- Картон
- Картонні трубочки (паперовий рушник або рулони туалетного паперу)
- Гумки
- Засоби для чищення дротів або труб
- Алюмінієва фольга
- Пластикова плівка
- Порожні коробки від соку
- Дерев'яні дюбелі
- Нетоксичний клей
Матеріали
- Конструкції приладів
Процес
Команди перевіряють свої конструкції інструментів, відтворюючи візерунок із трьох різних звуків, тричі. Члени команди можуть по черзі демонструвати інструмент. Якщо команда розробила інструмент, який вимагає вкладання інструменту в рот або біля нього, слід вибрати одного члена команди, який буде грати в інструменті. Студенти повинні задокументувати, наскільки унікальним є їх дизайн.
Design Challenge
Ви команда інженерів, яким було поставлено завдання побудувати новий музичний інструмент, який може повторити візерунок із трьох різних звуків, тричі. Новий інструмент повинен бути "регульованим", а також повинен бути унікальним серед інших інструментів.
Критерії
- Повторіть шаблон із трьох різних звуків, тричі
- Має бути “регульованим”
- Має бути унікальним серед інших інструментів
Обмеження
- Використовуйте лише надані матеріали
- Команди можуть торгувати необмеженою кількістю матеріалів
- Розбийте клас на команди 2-3.
- Роздайте робочий аркуш Engineered Music, а також кілька аркушів паперу для ескізних проектів.
- Обговоріть теми у Розділі фонових понять.
- Ознайомтеся з процесом інженерного проектування, викликом проекту, критеріями, обмеженнями та матеріалами.
- Попросіть учнів розпочати мозковий штурм та замальовувати свої конструкції.
- Надайте кожній команді свої матеріали.
- Поясніть, що учні повинні розробити музичний інструмент, який може повторити візерунок із трьох різних звуків, тричі. Новий інструмент повинен бути "регульованим", а також повинен бути унікальним серед інших інструментів.
- Повідомте, скільки часу їм потрібно на проектування та побудову (рекомендується 1 година).
- Використовуйте таймер або онлайн секундомір (функція зворотного відліку), щоб забезпечити своєчасне виконання. (www.online-stopwatch.com/full-screen-stopwatch). Давайте студентам регулярні «перевірки часу», щоб вони продовжували виконувати завдання. Якщо вони борються, задайте питання, які приведуть їх до рішення швидше.
- Студенти зустрічаються та розробляють план свого інструменту. Вони узгоджують необхідні матеріали, пишуть / малюють свій план та представляють свій план класу. Команди можуть торгувати необмеженими матеріалами з іншими командами, щоб скласти свій список ідеальних деталей.
- Команди будують свої конструкції.
- Перевірте конструкції інструментів кожною командою, відтворюючи візерунок із трьох різних звуків, тричі. Члени команди можуть по черзі демонструвати інструмент. Якщо команда розробила інструмент, який вимагає вкладання інструменту в рот або біля нього, слід вибрати одного члена команди, який буде грати в інструменті.
- Команди повинні задокументувати, наскільки унікальним є їх інструмент.
- Під час занять обговоріть запитання студентів щодо роздумів.
- Щоб отримати додатковий зміст по цій темі, дивіться розділ “Копати глибше”.
Порада: Для молодших школярів варто зосередитись на таких інструментах, як барабани, гітари чи ксилофони, які не вимагають від учнів класти інструмент у рот або біля нього.
Необов’язкове розширення
Придбайте два-три прозорих пластикових самопису для класу та розберіть, щоб студенти могли бачити різні деталі, які були спроектовані.
Роздуми студентів (інженерний зошит)
- Чи вдалося вам створити інструмент, який міг би тричі повторити візерунок із трьох різних звуків? Якщо ні, чому це не вдалося?
- Вам потрібно було запитувати додаткові матеріали під час створення вашого інструменту?
- Чи домовлялися ви про якісь матеріальні угоди з іншими командами? Як цей процес працював для вас?
- Чи вважаєте ви, що інженерам доводиться адаптувати свої початкові плани під час процесу виготовлення інструментів чи інших виробів? Чому вони можуть?
- Якби вам довелося робити все заново, як змінився б ваш запланований дизайн? Чому?
- Які проекти чи методи ви бачили, як намагалися інші команди, які, на вашу думку, працювали добре?
- Як ви думаєте, чи змогли б ви легше виконати цей проект, якби працювали на самоті? Поясніть…
- Як ви гадаєте, як з часом змінювалися інженерні конструкції музичних інструментів? Який вплив розробка нових матеріалів мала на інженерні плани музичних інструментів?
- Який вплив розвиток електроніки справив на інженерні плани музичних інструментів?
- Які технічні міркування потрібні при розробці музичних інструментів для розміщення музикантів з фізичними вадами?
Модифікація часу
Урок можна зробити лише за 1 клас для старших учнів. Однак, щоб допомогти студентам почуватися поспішно і забезпечити успіх студентів (особливо для молодших школярів), розділіть урок на два періоди, що дає студентам більше часу на мозковий штурм, перевірку ідей та доопрацювання їх дизайну. Проведіть тестування та опис у наступному класі.
Зразок інструменту - реєстратор
Історія та технічні досягнення
Магнітофон - це музичний інструмент з духовим інструментом, який є свистячим інструментом, схожим на олов’яний свисток. У ньому є отвори для семи пальців і одного великого пальця. Корпус реєстратора зазвичай звужується від кінця мундштука. Він був дуже популярний у середньовічні часи, але знизився у 1700-х роках, коли оркестрові духові інструменти (гобой, флейта та кларнет) стали популярними через їх більший асортимент.
Хоча інженери часто беруть участь у адаптації нових конструкцій до музичних інструментів, або для поліпшення довговічності, дизайну або продуктивності, вони також вплинули на масове виробництво музичних інструментів.
У середині 20 століття інженери змогли спроектувати обладнання для виготовлення самописів із пластику. Це зробило їх дуже недорогими, оскільки так популяризували інструмент у школах. Без процесу виготовлення пластмас сьогодні, швидше за все, мало б використовувались самописні пристрої. Зараз вони є одними з найдешевших інструментів, які можна купити оптом, і оскільки їх досить легко навчитись грати, це ідеальний інструмент для навчання базовим музичним виконанням, особливо для маленьких дітей.
Як працює реєстратор
Магнітофон тримають прямо з губ гравця (а не збоку, як на флейті). Дихання гравця стримується блоком (А), який обмежує кількість повітря, яке може потрапити в інструмент. Повітря рухається по каналу (B), який називається «вітряний шлях».
Виходячи з вітрового шляху, дихання гравця потрапляє в “губи” (С), що призводить до коливання повітряного стовпа. Довжина стовпа повітря регулюється отворами для пальців спереду та отвором для великого пальця ззаду інструменту. Налаштування того, як пальці закривають отвори, відрегулює ноту, вироблену повітрям, а регулювання, наскільки сильно дихає, регулює висоту тону. Інструмент з меншою кількістю отворів або різною довжиною, або без блоку, створював би різні звуки ... або, можливо, звуки, які неможливо відтворити послідовно.
Інтернет-з'єднання
Рекомендована література
- Фізика музичних інструментів (ISBN: 0387983740)
- Музика, фізика та техніка (ISBN: 0486217698)
- Навчання дітям самопису (ISBN: 0595367437)
Письмова діяльність
Виберіть країну чи культуру, що існували триста років тому, і напишіть есе чи параграф про проблеми, з якими вони можуть зіткнутися, знаходячи матеріали для виготовлення певного музичного інструменту (тромбон, фортепіано, гітара - наприклад).
| Глобальний математичний стандарт | Узгоджені концепції уроку |
|---|---|
| Кількість та операції | Основні обчислення, формули |
| Алгебра | |
| Геометрія (форма та простір) | |
| Вимірювання | Схема і презентація |
| Обробка та аналіз даних | Оцінка результатів даних, порівняння з результатами інших студентів |
| Статистичне розслідування | |
| Ймовірність та оцінка | Прогнозування результатів |
| Глобальний науковий стандарт | Узгоджені концепції уроку |
|---|---|
| ✓ Матеріали та властивості | Провідники та ізолятори, Випробування |
| Навколишнє середовище / Екологія | |
| Сили та рух | |
| енергія | |
| ✓ Електрика / Магнетизм | Електричні схеми |
| Громада та здоров’я | |
| Природні ресурси | |
| Системи Землі | |
| ✓ Біологія/Біоінженерія | Пристрої для носіння та датчики |
| хімія | |
| Фізика (світло, звук, тепло) |
| Глобальний технологічний стандарт | Узгоджені концепції уроку |
|---|---|
| Інформаційні технології | Кодування |
| Systems | Інтеграція частин у ціле |
| інновація | Пристрої для носіння та датчики |
| Організація даних | |
| Представлення даних | Розробка та презентація діаграм |
| Загальні навички | Узгоджені концепції уроку |
| Комунікація | Презентація та відгуки аудиторії |
| Критичне мислення | |
| Креативність | Проектування та реалізація дизайну |
| Співпраця | Робота в команді |
| Рішення проблем | Планування проекту |
| Organization | Управління запчастинами |
| Наукове мислення/Дослідження | |
| Кар'єра та ступені |
Промислове будівництво
Комп'ютерна інженеріяСтворіть власний інструмент
Ви команда інженерів, котра отримала завдання побудувати новий музичний інструмент, який може тричі повторити візерунок із трьох різних звуків. Новий інструмент повинен бути "регульованим", а також повинен бути унікальним серед інших інструментів.
Етап дослідження / підготовки
- Перегляньте різні довідкові таблиці для студентів.
Планування як команда
- Ваша команда отримала кілька «будівельних матеріалів» від вашого викладача. Ви можете попросити дублікат матеріалів, а також торгувати матеріалами з іншими студентськими командами протягом усього проекту.
- Почніть із зустрічі зі своєю командою та розробки плану конструкції та матеріалів для побудови вашого інструменту. Вам потрібно буде з’ясувати, які будівельні матеріали вам потрібні, та розробити ескіз вашого плану для перегляду вчителем. Можливо, вам доведеться попросити додаткові матеріали або домовитись про торгівлю матеріалами з іншими командами, щоб спланувати свій інструмент.
- Напишіть або намалюйте свою конструкцію приладу у полі нижче або на іншому аркуші. Включіть перелік матеріалів, які ви плануєте використовувати для побудови інструменту. Представте свій дизайн класі. Ви можете переглянути план своїх команд після отримання відгуку від класу.
|
|
| Необхідні матеріали:
|
Етап будівництва
- Створіть свій інструмент! Якщо ви використовували клей, можливо, вам доведеться дати клею висохнути протягом ночі перед тестуванням приладу.
Етап виконання
- Кожна студентська команда матиме можливість виконати свій інструмент для класу.
Етап оцінки
- Оцініть результати своїх команд, заповніть аркуш оцінювання та презентуйте свої висновки класу.
Використовуйте цей аркуш, щоб оцінити результати своєї команди на уроці розробленої музики:
- Чи вдалося вам створити інструмент, який міг би тричі повторити візерунок із трьох різних звуків? Якщо ні, чому це не вдалося?
- Вам потрібно було запитувати додаткові матеріали під час створення вашого інструменту?
- Чи домовлялися ви про будь-які матеріальні угоди з іншими командами? Як цей процес працював для вас?
- Чи вважаєте ви, що інженерам доводиться адаптувати свої початкові плани під час процесу виготовлення інструментів чи інших виробів? Чому вони можуть?
- Якби вам довелося робити все заново, як змінився б ваш запланований дизайн? Чому?
- Які проекти чи методи ви бачили, як намагалися інші команди, які, на вашу думку, працювали добре?
- Як ви думаєте, чи змогли б ви легше виконати цей проект, якби працювали на самоті? Поясніть…
- Як ви гадаєте, як з часом змінювалися інженерні конструкції музичних інструментів? Який вплив розробка нових матеріалів мала на інженерні плани музичних інструментів?
- Який вплив розвиток електроніки справив на інженерні плани музичних інструментів?
- Які технічні міркування потрібні при розробці музичних інструментів для розміщення музикантів з фізичними вадами?
Переклад плану уроку
