Masse- Ekspeiriment 2016 Musik i Hjernen Supplerende aktiviteter om lyd
Forord Tak, fordi du deltager i MasseEksperiment 2016. MasseEksperimentet er en årligt tilbagevendende aktivitet i forbindelse med Naturvidenskabsfestival i uge 39. Nærværende inspirationsmateriale til supplerende aktiviteter i forbindelse med MasseEksperiment 2016 er henvendt til undervisere i grundskolen. Den primære målgruppe for materialet er mellemtrinnet, men enkelte aktiviteter kan med fordel anvendes af henholdsvis indskoling og udskoling. De supplerende aktiviteter lægger op til undersøgende arbejde, hvor der er fokus på de naturfaglige kompetencer, undersøgelses- modellerings-, perspektiverings- og kommunikationskompetence. De fleste aktiviteter vil derfor have en forholdsvis åben indfaldsvinkel med henblik på at understøtte den undersøgende tilgang. Det tematiske fokus i MasseEksperimentetet 2016 er, hvordan musik påvirker hjernen. Dette kan give anledning til faglig fordybelse i en lang række relaterede områder. Se ideoversigten på næste side. Undersøgende arbejde vil ofte have en åben tilgang. En åben tilgang til arbejdet med MasseEksperimentet 2016 kan være at lade eleverne selvstændigt fordybe sig i selvvalgte områder fra mindmappen/oversigten evt. med inspiration fra dette materiale. Aktiviteterne er nummererede i forhold til de tre temaer, lyd, hjerne og musik. Der kan arbejdes med de enkelte aktiviteter uafhængigt af hinanden. Nogle af aktiviteterne indeholder flere indgangsvinkler eller delaktiviteter. Ved aktivitetsforslagene er der angivet et anbefalet niveau (1-3). Niveauerne er med vilje ikke aldersangivet, da de også kan anvendes som udgangspunkt for differentiering. Det er op til underviseren, at vælge det niveau, der passer til lige præcis de elever, den enkelte underviser har.
Ideioversigt Lydbarometer db Instrumenter Stilhed Hjernegymnastik hukommelse Øret hørelse Musik og toner Musik, lyd og hjerne Det tematiske fokus i MasseEksperimentetet 2016 giver anledning til faglig fordybelse i en lang række relaterede områder Lydoptagelser Reflekser Rytme og puls? Hjernens opbygning Optiske illusioner Frekvens 1
Lyd, hørelse og hjernen Hørelsen er et system, hvor begge ører modtager lyde og samarbejder med hjernen, så den kan genkende og bearbejde lydindtryk. Hjernens hørecenter sidder i tindingelappen, men lytter vi til musik, aktiveres mange netværk i hjernen. Lydkilde Jetfly (tæt på) Intensitet 10² W/m² Styrke 140 db I hele verden bruger man decibel-skalaen til lydmålinger. Forholdet mellem styrken af tale og styrken af støj udtrykkes i decibel - db. Det er en enhed for den belastning, lydens energi har på øret. Denne belastning øges logaritmisk for den måde, hjernen opfatter lyden på. Decibel-skalaen er derfor en relativ skala (logaritmisk). Det betyder, at hver gang styrken øges med 10, bliver intensiteten 10 gange så høj. Jetfly (100m væk) Smertegrænse Diskotek 10 W/m² 1 W/m² 10-1 W/m² 130 db 120 db 110 db Trykluftbor 10-2 W/m² 100 db Stor lastbil 10-3 W/m² 90 db Trafikeret gade 10-4 W/m² 80 db Støvsuger 10-5 W/m² 70 db Tale 10-6 W/m² 60 db Dæmpet samtale 10-7 W/m² 50 db Dæmpet radiomusik 10-8 W/m² 40 db I appstore Stille landskab Hvisken 10-9 W/m² 10-10 W/m² 30 db 20 db kan eleverne søge på lydmåler, SoundMeter eller decibel for at hente muligheder for lydmåling. Raslende blade 10-11 W/m² 10 db Høretærskel 10-12 W/m² 0 db 2
Akti viteter 3
MasseEksperiment 2016 supplerende aktiviteter Lyd 1 Er der sammenhæng med lyd? Fotocollage Lad eleverne se på og diskutere fotocollagen og forholde sig til, hvilke der har med lyd at gøre, og hvilke der ikke har. 4
Der kunne argumenteres således Flaske Flasken kan have med lyd at gøre, for når man blæser på kanten af den, kan man høre en bestemt frekvens. Der er resonans i flaskens hulrum. Tonen ændres afhængig af hulrummets størrelse. Ører Ører har med lyd at gøre, da det er her, vi modtager lydbølger. Høreapparat Her er et bag-øret apparat. De opfanger lyde med mikrofoner, har en forstærker og en øretelefon, der sender den forstærkede lyd ind i øret. Desuden batteri og chip som justeres efter behov. Flagermusen Flagermusen nævnes ofte i forbindelse med lyd, da den orienterer sig og jager ved at udsende lyde og lytte til ekkoet. Såkaldt ekkolokalisering. Æggebakker Æggebakker har ikke umiddelbart noget med lyd at gøre, men de har været brugt som lyddæmpere i årevis. Nogle tror, de absorberer lydene, men det er nærmere den bulede overflade, der reflekterer lyde i alle mulige retninger. De løser således akustikproblemer. Slinkyfjerderen Slinkyfjerderen har med lyd at gøre, for man kan bruge den til at demonstrere en model af lydens udbredelse (fortætninger/fortyndinger af luftens molekyler). Briller Briller har ikke umiddelbart noget med lyd at gøre. Og dog findes der hørebriller. De har den fordel altid at pejle i den retning, den hørehæmmede kigger. Hørebøffer Høretelefoner, hovedtelefoner, headset har selvfølgelig med lyd at gøre, da vi kan høre musik eller andre optagelser i dem. Men nogle virker også modsat, da de lukker lyde ude. Det kan ske mekanisk eller elektronisk. En tragt Tragten har ikke umiddelbart noget med lyd at gøre. Og dog var de første høreapparater jo høretragte, der forstærkede ørets resonans. Det ydre øre kan også betragtes som en tragt, der via øregangen leder lyden videre i mellemøret. Månen Månen har ikke noget med lyd at gøre, for der er ingen lyd på Månen. Det gælder ethvert molekyletomt rum, da lyden ikke kan transporteres uden molekyler. Stetoskop Stetoskopet har bestemt noget med lyd at gøre, da især lægen benytter det til at forstærke kroppens lyde. En lille vibrerende membran opfanger lydene, der føres op til lægens ører. Ørkenræven Ørkenræven er det rovdyr, der har de største ører i fht. kropsstørrelsen. Men den har ikke umiddelbart andet med lyd at gøre end mange andre natdyr. De store ører kan også bruges til at vifte med, så den kan fjerne kropsvarme. 5
Efter fælles samtale, hvor der sikkert vil dukke flere relevante ting op, som eleverne ved, kan klassen deles i grupper, som hver især fordyber sig i nogle af billederne og undersøger nærmere. Der er rige differentieringsmuligheder. Efterfølgende fremlægges for hinanden eller andre klasser måske under Naturvidenskabsfestival. Nedenfor gentages billedeideerne fra collagen, men nu med kommentarer til inspiration for elevernes egen fordybelse: På youtube kan eleverne søge på bottle organ. Eleverne kan vise eller selv prøve at gøre kunsten efter og forklare, hvad der sker med lyden, når der kommer mere vand i flasken. Flasken Denne gruppe undersøger, hvad resonans og frekvens er. De kan bygge et flaskeorgel med flasker eller reagensglas. Nedenstående kan evt. hjælpe med 8 toner i durskala. I reagensglas hældes vand i, som vist på tegningen. 6,0 cm 6,4 cm 7,2 cm 8,0 cm 9,0 cm 9,6 cm 10,7 cm 12,0 cm C D E F G A H C MarkR Grafik 6
Øret Denne gruppe undersøger hørelsen. De kan bygge en model af øret. Se evt. baggrundsviden til Masseeksperimentet 2016 i Lærervejledningen. De kan også diskutere og vælge en animation på youtube, fx ved at starte med youtube.com/watch?v=fliaxgsv1q0 De kan evt. designe en undersøgelse, hvor de udsætter nogle børn og voksne for hørelege og noterer data og måske laver en konklusion ud fra egne observationer af børn og voksnes hørelse. Hørelegene kan tage udgangspunkt i spørgsmålene: Lad eleverne overveje, om de nogensinde har lagt mærke til, hvor stille der bliver efter snevejr? Selv trafikstøj synes mærkbart dæmpet efter et par cm sne. Det er som om, sne har en evne til at dæmpe lyd. Lad dem have aviser, klude, flamingo, hørmåtter eller andet til rådighed. Lydkilden kan være deres mobiltelefon. De kan evt. hente en tonegenerator i Appstore, så de kan variere og kontrollere lyden. Flagermus og ørkenræv Denne gruppe fordyber sig i udvalgte dyrs hørelse. De går nærmere ind i ekkolokalisering. De kan selv prøve at lave ekko og optage det (op ad en mur i en tunnel eller lign.) Hører du bedre med to ører end med et øre? Hvor kommer lyden fra? Kan du huske en lyd? Kan du genkende en lyd? Kan du gætte en lyd? (se evt. aktivitet 5 - Gæt lyden) Høreapparat, hørebriller og tragt Denne gruppe fordyber sig i teknologi og undersøger muligheder for hørehæmmede. De præsenterer udviklingen af høreapparater måske på en tallinje. De kan også undersøge forskellige decibel-apps. Hvilke af disse vil eleverne efterfølgende anbefale til at måle lydniveau med og hvorfor? De kan præsentere db-skalaen hvad viser den? Og hvad den bruges til i forhold til lydmåling? MarkR Grafik Månen, slinky og stetoskop Denne gruppe fordyber sig i lydens udbredelse og hastighed i forskellige medier. De præsenterer en model af lydens udbredelse fx skubbe-model eller med slinky for fortætninger/fortyndinger eller andet. Måske kan de demonstrere, at der ikke er lyd i vacuum. De kan bygge en model af et stetoskop med en slange og en tragt. Æggebakker og hørebøffer Denne gruppe undersøger muligheder for støjdæmpning. De laver forsøg med æggebakker (der kan løse akustikproblemer) og tykkere lydabsorberende materiale (der kan dæmpe lyd). Undersøg betydningen af ørernes forskellige form fx en hare kontra en kat. Hvad betyder størrelse og form på øret for hørelsen? Eleverne kan sætte egne modeller bag egne øre og høre forskellen. 7
Lyd 2 Lydniveau Her ses en lydoptagelse fra en 7.klasse. Den er startet mandag morgen kl. 6. Den slutter fredag eftermiddag. Lad eleverne se den og diskutere. Fx med udgangspunkt i spørgsmålene: Hvilken måleenhed er benyttet? Hvad ved I om den? Hvorfor er der fem aktivitetsområder i løbet af ugen? Hvorfor går kurven op og ned i hver af disse? Hvad sker der om natten? Hvorfor mon går kurven aldrig på nul? Hvornår har de mon pauser? Er de inde i klassen eller ude? Der er rengøring hver mandag og fredag morgen. Hvordan kan vi se det på kurven? Arbejdstilsynet siger, at lydtrykket (støjen) ikke må overstige 80 db i givet fald skal man have høreværn på. Bør klassen have nogle råd i den forbindelse? Lydoptagelse 8
Lyd 3 Silence please Musik er godt, men stilhed er også godt for hjernen. Vi er hele tiden omgivet af lyde, måske endda støj, der kræver hjernens opmærksomhed, uden vi opdager det. Det behøver ikke være høj støj, selv lave lyde kan stresse hjernen. Ny forskning viser, at vi har brug for stilhed indimellem. Lad eleverne forholde sig til udsagnene nedenfor. Giver dette mon anledning til at måle støj i egen klasse? Måske kan eleverne diskutere regler for volumen af musik i frikvarterer eller støjniveau i timerne. 1. Hjerneceller produceres Bare to timers stilhed om dagen, sætter gang i hippocampus, der producerer nye hjerneceller. 2. Stress dæmpes Bare to minutters stilhed er mere afslappende for hjernen end at lytte til afslapningsmusik. Det kan direkte måles på blodtryk og blodcirkulation i hjernen. Konstant støj, selv lave lyde, påvirker produktionen af stresshormoner. 3. Hjernen arbejder Vores hjerne tillader andre dele at arbejde på højtryk, når der er ro. Tilstanden, der kaldes default mode network (eller bare DMN) aktiveres. Denne tilstand gør os muligvis mere kreative. Her er link til baggrundsmateriale 1. ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc4087081/ 2.A ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc1860846/ 2.B apa.org/monitor/2011/07-08/silence.aspx/ 3.A psych.colorado.edu/~hannaje/publications_%26_cv_ files/buckner_et_al_anyas_2008.pdf 3. B brainfacts.org/brain-basics/neural-networkfunction/articles/2011/a-brief-introduction-to-thedefault-mode-network/ 4. experimentarium.dk/article/tinnitus-sidder-ikke-ioret-men-i-hjernen/ 4. Tinnitus undgås Tinnitus opstår p.g.a. skader på hårcellerne i det indre øre og skaber problemer i hjernens signalsystem. Skaderne kan skyldes høj musik eller støj. 9
Lyd 4 Gæt lyden Brug metaldåser (fx tomme, tørre sodavandsdåser) og kom rosiner, peanuts, vand, pastaskruer, flamingokugler, salt, ristede løg, træspåner, træstykker, avisstykker, knapper, perler, småsøm, sand, småsten el.lign. i dåsen. Lad eleverne selv finde på indholdet. Bøtterne får hver et nummer, og eleverne gætter nu, hvad dåsens indhold er. Er det for svært, kan de lave et skema med valgmulighederne, og så skal testpersoner skrive numrene ind i det skema, de har lavet. Hvem kan genkende alle lydene? Dåsens indhold Rosiner Peanuts Vand Pastaskruer Flamingokugler Søm Dåsens nr. 10
Lyd 5 Hvor kommer lyden fra? En testperson sætter sig i midten af lokalet med lukkede øjne. De andre fordeler sig i en cirkel rundt om personen i midten og skiftes til at sige en lyd. Personen i midten peger i den retning, han/hun synes, lyden kommer fra. Skift testperson. Hvordan går det? Er der forskel? Prøv med yngre og ældre testpersoner. Se mere her testoteket.danishsciencefactory. dk/eksperiment/hvor-kommerlyden-fra 11
Lyd 6 Ideer til at arbejde med lydoptagelser Eleverne kender sikkert til at lave lydoptagelser med deres mobil. Indled evt. med at tjekke deres viden og kunnen på området. Og brug det til noget, fx: 1. Gæt lyden Lad eleverne lave små lydoptagelser. Fx et papir krølles sammen, der åbnes for vandhanen, en lynlås lukkes, en blyant spidses, der vaskes op, støvsuges - lad dem selv finde på. Dernæst afspiller de lydoptagelserne for hinanden. Hvem kan gætte lyden? 2. Lydeffekter Lad eleverne designe lyde, såsom: Ildebrand med et stykke cellofan, der krølles Regnvejr med tørrede ærter der roterer i en stålsi Stormvejr ved at puste på tværs af mikrofonen Torden ved at ryste en stor papplade Vandfald bruser med løbende vand Robåd røre med en træske i en opvaskebalje med vand Biluheld ved at smide en metaldåse på gulvet med diverse metalsmåting (nøgler, skruer osv.) Dør, der knirker ved at trække et stykke flamingo hen over en rude Skridt i sne tryk i en pose kartoffelmel Skud slag med lineal på et bord Soldater på march cellofan holdes udtrrakt med begge hænder og bevæges rytmisk Hestegalop eller -trav valnøddeskaller trommer på bordet. I en tunnel ved at tale ned i en tom spand Lad dem selv finde på mere 3. Lav et hørespil Fortæl eleverne, at et hørespil er som en dramatisk radioudsendelse, hvor man skal få stemninger og handling formidlet spændende til dem, der lytter. Jo mere tid eleverne bruger på manuskript, des bedre bliver hørespillet. Det sikrer også, at de ikke taler i munden på hinanden. Lydeffekter skal kun understrege handlingen. Lær dem også hvad en drejebog er. I grupper kan de fx benytte et skema. Hvem siger noget? Hvad siger vedkommende? Hvad lyder det som? Hvordan laves lyden? Alt skal aftales, gennemprøves og øves inden optagelsen. De behøver ikke selv finde på. De kan vælge et uddrag fra et eventyr, en krimi eller en tegneserie. Afslut med at spille hørespillene for hinanden. 4. Lav en nyhedsrapport Samme drejebog som ovenfor, men nu skal der formidles fagligt stof fra et sted i verden! En vulkan i udbrud, en orkan der raser, en ny koncertsal åbnes, en bro under opførelse, opfordringer om trafiksikkerhed, mere motion i skolen, bedre spisevaner eller noget helt andet. Tid 12
Lyd 7 Lydbølge-detektor Lyde er som regel ikke kraftige nok til, at vi mennesker kan mærke dem, men det kan lydbølgedetektoren. Lær hvordan på youtube.com/watch?v=cxbiqsu8jvy Læs forklaringen testoteket.danishsciencefactory.dk/ content/lydb%c3%b8lgedetektor 13
Lyd 8 Toneændringer Se og hør toneændringer af en kop kaffe på youtube.com/watch?v=hagqvil3mew Lydens hastighed i luft er ca. 340 m/s (meter på et sekund). I en kop kaffe er lydens hastighed omtrent 1500 m/s (meter på et sekund). Læs forklaringen testoteket.danishsciencefactory.dk/ eksperiment/lyden-af-en-frisklavetkop-kaffe 14
Inspiratioin til andre aktiviteiter Lyd, hørelse og hjernen Der er meget god inspiration og viden at hente i dette materiale fra Experimentarium: yumpu.com/da/document/view/9296210/lyd-larm-ogljerindd-experimentarium Og også her kan der findes yderligere inspiration skoven-i-skolen.dk/content/lyd-og-l%c3%a6ring-udenfor Og her lidt baggrundesviden bygmedtestoteket.danishsciencefactory.dk/ baggrundsviden-om-lyd Lyd i Oceanerne yumpu.com/da/document/view/18883111/lyd-ioceanerne-syddansk-universitet pdf fra sdu.dk 15