Entstehen des Lernzirkels
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Entstehen des Lernzirkels Der Lernzirkel "Schall" entstand während des Sommersemesters 2000 im Seminar: Fächerverbindende Aspekte im Fach "Heimat- und Sachkunde" der Grundschule und dem Fach "Physik, Chemie, Biologie" der Hauptschule. Das Seminar wurde von den drei Fachdidaktiken Biologie, Chemie und Physik gemeinsam abgehalten. Die Studierenden sollten an einem Thema einen Unterrichtseinheit fächerverbindend gestalten. Neben der vorgestellten Arbeit wurde auch ein Lernzirkel zum Thema "Sehen" entwickelt. Die Arbeitsgruppen befaßten sich zunächst mit dem Lehrplan und erkundeten die Literatur. Nach der Auswahl der Versuche, wurden diese in den einzelnen Fachdidaktiken praktisch durchgeführt. Hier zeigten sich erste Unterschiede zwischen den aus der Literatur ausgewählten Beschreibungen und ihrer praktischen Durchführung. Notwendigen Verbesserungen wurden bei der Erstellung von Arbeitsblättern für die Schüler eingearbeitet. Beide Lernzirkel konnten dann im konkreten Schulversuch mit großem Erfolg an einer Hauptschule ausprobiert werden. Methodische Analyse zum Lernzirkel "Schall" von Monika Heckl, Anette Ried, Daniel Eder Das Unterrichtsprojekt "Schall als Mittel der Informationsübertragung" wurde als Lernzirkel angelegt, da der Lernzirkel, als alternative Unterrichtsform, gegenüber den herkömmlichen Lehrformen hier erhebliche Vorteile bringt. Im Lernzirkel werden verschiedene Schlüsselqualifikationen wie beispielsweise Teamfähigkeit, Toleranz, Kommunikation, Kreativität und Selbsttätigkeit in besonderem Maße gefördert. Die Schüler müssen sich alleine bzw. in der jeweiligen Gruppe etwas selbstständig erarbeiten. Dazu ist es nötig, sich in der Gruppe zu organisieren um gemeinsam etwas zu erreichen. Auch schwächere Schüler können besser integriert werden. Die Verantwortung, was gelernt wird liegt in größerem Maße bei der Gruppe bzw. beim einzelnen Schüler selbst. Durch das selbstständige Arbeiten und praktische Tun wird der Lernstoff viel intensiver durchdrungen und kann dadurch besser behalten werden. "Der Ursprung allen Denkens liegt im praktischen Tun" (Kerschensteiner). Ein weiterer Punkt ist, dass eine solche Unterrichtsform wie hier der Lernzirkel wegen den vorher angesprochenen Punkte des praktischen Tuns und der Selbsttätigkeit auf die Schüler mehr motivierend wirkt. Er stellt eine Abwechslung zum "normalen Unterrichtsalltag" dar. In dem vorgestellten Lernzirkel wird das Gehör als Sinnesorgan entdeckt und geschult. Auch die Konzentrationsfähigkeit wird bei den verschiedenen Stationen gefördert. Außerdem werden fächerübergreifende Aspekte zwischen Physik ,Chemie und Biologie angesprochen. Die gewählte Unterrichtsform erfordert vom Lehrer ein erheblich höheres Maß an Vorbereitungsarbeit. Um so mehr kann er sich dann während der Unterrichtsstunde als Beobachter, Berater und Helfer den Schülern zur Seite stellen. Eine intensivere Förderung von schwächeren Schülern, als dies im Frontalunterricht möglich ist, gelingt. Sowohl kognitive als auch soziale Lernzielklassen werden mit dem Lernzirkel erfasst. Den Kindern wird beispielsweise geholfen ihre Berührungsängste zu den naturwissenschaftlichen Fächern abzubauen. Wie vorher erwähnt, motiviert dieser Zirkel mehrt zum Umgang mit den gebotenen Sachverhalten. Außerdem werden durch das praktische Tun auch psychomotorische Fähigkeiten gefördert. Ablauf der Unterrichtseinheit 1. Enstieg • Lehrer fordert die Schüler auf, die Augen zu schließen und ganz ruhig zu sein • Lehrer verursacht bewusst Geräusche • Lehrerfrage: Was ist in der Zeit geschehen, in der ihr eure Augen geschlossen hattet? • Unterrichtsgespräch mit Überleitung zum Thema Schall • Die Schüler lesen den Text: "Stellt dir vor: es spielt Musik und du hörst nichts (Folie) • Die Schüler füllen das erste Arbeitsblatt aus • Nach der gemeinsamen Besprechung des Arbeitsblattes teilen sich die Schüler in Gruppen auf und beginnen mit dem Lernzirkel 2. Erarbeitungsphase Die Schüler bearbeiten in Gruppen die einzelnen Stationen in beliebiger Reihenfolge: Station 1: Wie entsteht Schall Station 2: Wie breitet sich Schall aus Station 3: Laut und leise - hoch und tief Station 4: Höre und beobachte genau was passiert (chemische Reaktion) Station 5: Der Bau des Ohrs Station 6: Was ist Lärm 3. Sicherung Die Arbeitsblätter werden danach oder in der nächsten Stunde besprochen Lernziele nach dem Lehrplan 6.3.4 Schall - Entstehung und Ausbreitung von Schall - Sender - Schallquelle - Empfänger 6.3.5 Das menschliche Ohr - Bedeutung des Hörens des Menschen - Aufbau des Ohrs, natürlicher und künstlicher Schutz, Gefährdung durch Lärm - Lärmschutz Feinziele 1. Klärung der Begriffe Schall, Schallquelle, Empfänger und Akustik. 2. Schüler erkennen, dass Schall durch Schwingungen entsteht. 3. Schüler erkennen, dass sich dieser durch die Bewegung in der Luft ausbreitet. 4. Schüler erkennen durch Versuche wie laute, leise, hohe und tiefe Töne entstehen. 5. Schüler erkennen, dass bei chemischen Reaktionen Geräusche entstehen können. 6. Schüler können erklären, wie man durch "Schall" Wasserstoff erkennt. 7. Schüler beherrschen den Aufbau des Ohrs. 8. Schüler kennen die natürlichen Schutzeinrichtungen des Ohrs. 9. Schüler erkennen, was Lärm ist. 10. Schüler kennen verschiedene Lärmquellen und wissen, dass Lautstärke in Dezibel gemessen wird. 11. Schüler wissen, wie Hörschäden entstehen. 12. Schüler wissen, dass die Hörschäden irreparabel sind. 13. Schüler wissen, wie sie sich vor Lärm schützen können. Arbeitsmaterialien Im Folgenden sind die Stationskarten abgebildet. Sie können ausgedruckt und auf Din A3 vergrößert werden. Die Materialien und Textblätter werden bei den einzelnen Stationen ausgelegt. Die Arbeitsblätter an die Schüler ausgeteilt. Station 1 Wie entsteht Schall? Schau dir bitte immer erst das Arbeitsblatt mit den jeweiligen Fragen an! Material Joghurtbecher mit Gummiband, Stricknadel, Luftballons Arbeitsanweisung Versuche mit den jeweiligen Gegenständen Schall zu erzeugen. Höre genau hin und beobachte den Vorgang! Material Berußte Glasplatte, spezielle Stimmgabel, Schlägel Arbeitsanweisung Schlage mit dem Schlägel die Stimmgabel an, um sie dadurch in Schwingungen zu versetzen. Dann fährst du mit der Spitze der Stimmgabel zügig über die verrußte Platte. Was kannst du sehen? Notiere deine Beobachtungen in Arbeitsblatt 1 "Schall und Schallausbreitung" Station 2 Wie breitet sich Schall aus? Material Wecker, Vakuumglocke, Schlauch, Pumpe Arbeitsanweisung Lasse den Wecker klingeln. Stelle den klingelnden Wecker unter die Vakuumglocke und schalte die Pumpe ein. Höre genau hin was passiert, wenn die Luft aus der Vakuumglocke gezogen wird. Material Kugeln von gleicher Größe und aus dem gleichen Material, die hintereinander hängen. Arbeitsanweisung Nimm die linke Kugel in die Hand und ziehe sie etwas zurück. Lass die Kugel los und beobachte genau was passiert. Material Zwei Becher, die durch eine Schnur miteinander verbunden sind. Arbeitsanweisung Probiere dasselbe aus wie die Kinder auf dem Bild deines Arbeitsblattes. Achte darauf, wann du deine/n Freund/in hören kannst. Notiere deine Beobachtungen in Arbeitsblatt 2 "Wie breitet sich Schall aus" Station 3 Laut und leise - hoch und tief Material Lineal, Saiten (lang und kurz) Arbeitsanweisung Schau dir die Zeichnungen auf dem Arbeitsblatt an und mache es nach. Höre genau hin! Material 3 Flaschen, die mit unterschiedlich viel Wasser gefüllt sind. Arbeitsanweisung Puste so über die Flaschenhälse, dass verschiedene Töne entstehen. Ordne die Töne der Höhe nach (sie sollen von links nach rechts immer höher werden). Klopfe nun mit dem Schlägel gegen die Flaschen- Notiere deine Beobachtungen in Arbeitsblatt 3 "Wie breitet sich Schall aus" Station 4 Höre und beobachte genau was passiert! Wichtig! Teil 1 Trage bitte bei den folgenden Versuchen eine der bereitgelegten Schutzbrillen! Versuch 1 Material Herdplatte, Kochsalz Arbeitsanweisung Streu etwas Kochsalz auf die heiße Herdplatte und höre ganz genau hin was nach einiger Zeit geschieht! Pass auf, dass du dich nicht an der heißen Platte verbrennst! Versuch 2 Material zwei Pulver (Zinkpulver und Kupferchlorid) in zwei verschiedenen Reagenzgläsern Arbeitsanweisung Schütte das graue Pulver auf das blaue. Warte ein paar Sekunden und höre dann hin. Welche Farbe hat das entstandene Produkt? Vorsicht, das Reagenzglas wird an der Unterseite heiß! Station 4 Höre und beobachte genau was passiert! Teil 2 Versuch 3 Material verdünnte Salzsäure und ein ca. 3 cm langes Magnesiumband, brennende Kerze Arbeitsanweisung Gib etwas von der verdünnten Salzsäure in ein frisches Reagenzglas (die Salzsäure sollte etwa 3 cm hoch im Glas stehen). Prüfe nun, ob du das Reagenzglas bequem mit dem Finger abdecken kannst. Danach wirfst du das ungefähr 3 cm lange Magnesiumband in das Glas. Decke die Öffnung ( ohne Hast!) mit dem Finger zu und warte einige Zeit. Du wirst merken, dass der Druck auf deinen Finger zunimmt. Sobald du den Druck richtig spüren kannst, hältst du die Glasöffnung in die Nähe der Kerzenflamme, nimmst den Finger von der Öffnung und achtest darauf, dass der ausströmende Wasserstoff direkt in die Flamme kommt. Höre genau hin. Führe den Versuch in aller Ruhe durch! Notiere deine Beobachtungen in Arbeitsblatt 4 "Auch in der Chemie ist das Gehör wichtig" Station 5 Der Bau des Ohrs Material Ohrmodell, Textblatt 2 " Bau und Schutzeinrichtunge des Ohrs" Arbeitsanweisung Lies den Text aufmerksam durch und betrachte dazu das Ohrmodell Notiere deine Beobachtungen in Arbeitsblatt 5 "Wie nimmst du Geräusche wahr" Station 6 Gefahr für unser Ohr Material Textblatt 3 " Bau und Schutzeinrichtunge des Ohrs" Arbeitsanweisung Lies den Text aufmerksam durch und betrachte dazu das Ohrmodell Notiere deine Beobachtungen in Arbeitsblatt 6 "Was ist Lärm" Arbeitsblatt 7 "Gefahr für unser Gehör", und Arbeitsblatt 8 "Was kannst du selbst tun, um Lärm zu vermeiden?" Zusatzstation 1 Ausbreitung von Wellen im Wasser Material mit Wasser gefüllte Schale (z.B. Blumenuntersetzer), Stimmgabel Arbeitsanweisung Schlage mit dem Schlägel die Stimmgabel an und tauche sie dann in das flache Wasserbecken ein. Beobachte genau was passiert! Zusatzstation 2 Richtungshören Material Schlauch mit 1 m-1,5 m Länge, Stimmgabel Arbeitsanweisung Halte die beiden Schlauchenden an die Ohren. Danach klopft dein Partner an verschiedene Stellen auf den Schlauch. Versuche zu hören, ob das Geräusch von links oder rechts oder aus der Mittel kommt. Lies dann die Erklärung im folgenden Text genau durch! Richtungshören: Woher ein Geräusch kommt, können wir nur mit Hilfe beider Ohren feststellen. Kommt der Schall genau von vorne oder genau von hinten, ist der Weg zu beiden Ohren gleich lang. Dann treffen die Schallwellen gleichzeitig ein. Kommt das Geräusch von einer Seite kommen die Schallwellen auf dieser Seite etwas früher am Ohr als am anderen Ohr. Aus dem winzigen Zeitunterschied berechnet das Gehirn blitzschnell die Richtung aus der, der Schall kommt. Zusatzstation 3 Ausbreitung von Schall Material 2 Stimmgabeln mit Resonanzkörper, Schlägel Arbeitsanweisung Stelle die beiden Stimmgabeln im Abstand von etwa 50 cm zueinander auf. Schlage nun die Stimmgabel 1 mit dem Schlägel an! Nach ca. 5 s dämpfst du sie mit der Hand wieder ab. Was stellst du an der Stimmgabel 2 fest? Was schließt du daraus? Arbeitsblatt Stell dir vor: es spielt Musik und du hörst nichts Alles was _______________________ ist Schall. Mit Schall übermitteln Tiere und Menschen ________________. Tiere verwenden dazu verschiedene _________. Menschen die ___________. Sie setzen sich zusammen aus ___________________________________. Auch aus der Art, wie gesprochen wird können wir ____________ entnehmen. Die Lehre vom Schall heißt ______________. Schall breitet sich immer von einer Schallwelle zu einem Empfänger aus, Das Bild zeigt verschiedene Schallquellen Gitarre, bellender Hund, sprechender Mensch, hupendes Auto. Alles was wir hören ist ______________. Schall kommt aus einer _____________________ und gelangt zum ______________. Menschen und Tiere können mit Schall _____________________ übermitteln. Arbeitsblatt 1 Schall und Schallausbreitung Versuch 1 Wie entsteht Schall? Mit den folgenden Gegenständen kann Schall erzeugt werden, Markiere farbig, was sich jeweils bewegt. Was ist nötig, damit ein Körper zur Schallquelle wird? Ergänze dazu folgenden Satz: Ein Körper oder ein Teil von ihm wird zur Schallquelle, wenn _____________________. Versuch 2 Wie kommt die Spur der schwingenden Stimmgabel auf die berußte Glasplatte? ______________________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________ ______________________________________________ Zeichne die Spur nach: ___________________________ Es gibt verschiedene Schallarten: Ordne den Beispiele die Begriffe: Geräusch, Ton, Klang und Knall zu. 1. Eine Stimmgabel wird angeschlagen: ________________________________________ 2. ein Luftballon platzt: ______________________________________________________ 3. eine Gitarrensaite wird gezupft: _____________________________________________ 4. ein Hund kratzt an der Tür: _________________________________________________ Arbeitsblatt 2 Wie breitet sich Schall aus Das Geräusch kennst du bestimmt. Das Läuten des Weckers 1. Wie breitet sich Schall aus? ___________________________________________________ 2. Zeichne die Schallausbreitung mit Bleistift ein. 3. Auch hier läutet ein Wecker. Doch hören können wir das Läuten nicht! Warum nicht? __________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 4. Was passiert, wenn man die linke Kugel losläßt? Zeichne dein Ergebnis mit Pfeilen ein. Was hat der Versuch mit der Schallausbreitung zu tun? __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 5. Funktioniert das Fadentelefon so wie es auf dem Bild gezeigt ist? Schau die das Bild genau an. Begründe deine Antwort! __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ Arbeitsblatt 3 Laut und leise - hoch und tief Wovon die Tonhöhe und die Lautstärke abhängen, kannst du mit einfachen Geräten herausfinden. Versuch 1 Das schwingende Lineal erzeugt ... Versuch 2 Die Wasserfüllung in den Flaschen wirkt sich auf die Tonhöhe beim Anblasen aus. Die Töne sollen von A nach C immer höher werden. Zeichne den Wasserstand ein. Wenn man mit dem Holz (Schlägel) gegen die gefüllten Flaschen klopft, entstehen auch Töne. Welchen der abgebildeten Flaschen erzeugt den tiefsten Ton? Die Flasche _____ erzeugt den tiefsten Ton. Arbeitsblatt 4 Auch in der Chemie ist das Gehör wichtig Höre und beobachte genau! Versuch 1: Was kannst du hören, wenn du normales Kochsalz auf einer Herdplatte erhitzt? Ich höre ____________________________________ Versuch 2 a) Was passiert, wenn du die beiden Pulver miteinander vermischt? b) Beobachte die Farben der Pulver Ich höre __________________________________ Farben von dem Mischen: Zink: _____________, Kupferchlorid: ____________ Farben nach dem Mischen: __________________________________________ Versuch 3 Wenn du ein Stück Magnesiumband in verdünnte Salzsäure gibst, entsteht ein Gas! a) Wie kann man nachweisen, dass diese Gas Wasserstoff ist? __________________________________________ b) Kannst du unterschiedliche Töne hören, wenn du das Reagenzglas länger zuhältst? __________________________________________ __________________________________________ Arbeitsblatt 5 Wie nimmst du Geräusche wahr Der Bau des Ohres: Beschrifte die Zeichnung: Lies bitte zuerst den bereitgelegten Text durch. Ergänze nun die ienzelnen Teile des Ohres. Ergänze dazu die fehlenden Angaben in der Tabelle. Außenohr (Ohrmuschel und Gehörgang) Fängt mit der und leitet sie zum wie ein Trichter auf Überträgt die mit Hilfe von drei (Trommelfell und Gehörknöchelchen) auf das ovale Fenster. Überträgt die Schwingungen auf (Schnecke Hörsinneszellen und Hörnerv) mit ihren Die Hörsinneszellen schicken Signale Bogengänge Auch unser (Gleichgewichtsorgan) über befindet sich im Innenohr. 3. Die Ohren sehr empfindlich gegen äußere Einflüsse. Es gibt aber auch natürliche Schutzeinrichtungen. Ergänze die Aufgabe der drei Schutzeinrichtungen in der Tabelle. Schutzeinrichtung Haare im Gehörgang Ohrenschmalz Luftkissen zwischen den Haaren Aufgabe Arbeitsblatt 6 Was ist Lärm Was ist Lärm? Ergänze! Beschrifte die störenden und zu lauten Schall empfinden wir als ______________________. 1. Schreibe Lärmquellen auf! ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 2. Welche Lärmquellen liefern deiner Meinung nach überflüssigen Lärm? ______________________________________________________________________ 3. Welche Gräte sind notwendig, obwohl sie Lärm erzeugen? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ Welche Wirkung hat Lärm? Durch Lärm können die Hörnerven endgültig __________________ werden. Die Folge ist Schwerhörigkeit oder Taubheit. Was ist Laut? - Wir messen Lärm Lärm wird mit einem Schallpegelmesser gemessen. Die Lautstärke wird in Dezibel (dB) angegeben. Schreibe die Lautstärke einiger Lärmquellen nach deiner Wahl auf. Orientiere dich an der Tabelle deiner Station. Was? 5. Lautstärke (dB) Was? Lautstärke (dB) Ergänze bitte die Lücken Störenden Schall empfinden wird als ________. Er _______________ das Ohr und damit die Gesundheit des Menschen. Auch zu laute Musik kann schaden. Die Lautstärke wird mit einem ________________________________ in _________________________ gemessen. Jeder Einzelne muss für den ___________________seines Gehörs sorgen. Arbeitsblatt 7 1. Gefahr für unser Gehör Das passiert immer wieder. Viele Autos stehen vor einem geschlossenen Bahnübergang - und alle lassen den Motor im Stand laufen. Nimm einmal an, dass jedes Auto ein Standgeräusch mit 83 dB (A) erzeugt. Wie hoch ist der Schallpegel dann bei zwei Autos? Der Schallpegel von zwei Autos beträgt _____ dB (A) Wie hoch ist der Schallpegel bei 10 Autos? Der Schallpegel von zehn Autos beträgt _____ dB (A) Wie laut empfinden wir zehn Autos? (Merkregel) ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 2. Unter welcher Bedingung kann der Besuch einer Diskothek schwerhörig machen? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ 3. Jeder zehnte Arbeiter ist während seiner Arbeitszeit einem Schallpegel von mehr als 90 dB (A) ausgesetzt. a) Sind Hörschäden, die dadurch entstehen, reparabel? Begründe deine Antwort ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ b) Wie lassen sich solche Hörschäden vermeiden? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ Arbeitsblatt 8 Lärmschutz Was kannst du selbst tun um Lärm zu vermeiden? ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ Wenn dich grelles Licht blendet, kannst du dreierlei dagegen tun. Überlege jeweils welchen vergleichbaren Schutz es gegen Lärm gibt. a) Gegen Licht, das uns blendet, können wir auf die Lichtquelle einwirken (z.B. mit Dimmer, der die Stromzufuhr für die Lampe drosselt) Auf eine störende Schallquelle kann man einwirken, indem man ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ b) gegen blendendes Licht kann man sich schützen, indem man auf die Lichtübertragung einwirkt (z.B. dadurch , dass man einen Vorhang zuzieht). Auf die Schallübertragung kann man einwirken, indem man ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ c) gegen Licht schützen wir uns auch, indem wir auf den Lichtempfänger einwirken (z.B. eine Sonnenbrille aufsetzen oder die Augen schließen). Auf den Schallempfänger (unsere Ohren) können wir einwirken, indem wir _____________________________________ _____________________________________ Textblatt 1 Stell dir vor: es spielt Musik und du hörst nichts Verkehrslärm, Musik, Sprache, Vogelgezwitscher, alles was du hörst ist Schall. Wenn deine Lehrerin spricht, wird ihr Mund zur Schallquelle. Und wenn du diesen Schall aufnimmst, wird dein Ohr zum Schallempfänger. Hoffentlich verstehst du aber auch die Information, die der Schall überträgt - z.B. wenn ein Lehrer sagt: "Morgen früh fällt die erste Stunde aus." Informationsübertragungen durch Schall sind aber nicht auf das Verstehen von Wörtern beschränkt. Auch aus der Art, wie gesprochen wird, können wir Information entnehmen. Du würdest bestimmt schon an der Art des Schalls unterschieden, ob jemand z.B. auf chinesich sein Kind lobt oder mit ihm schimpft. Man kann leicht hören, ob der Komponist eine aufgeregte oder eine traurige Stimmung ausdrücken wollte. Sogar einzelne Geräusche und Klänge stecken voller Informationen - jedenfalls für den ,der sie entschlüsseln kann. Denke nur an das Piepsen des Weckers, das Klirren von Scheiben, das Quietschen von Autoreifen, die Laute der Vögel oder das Bellen des Hundes. Die Menschen benutzen zur Übermittlung von Information die Sprache, die sich aus Lauten Wörtern und Sätzen zusammensetzt. Die Lehre vom Schall nennt man in der Fachsprache Akustik. Textblatt 2 Bau und Schutzeinrichtungen des Ohrs Bau des Ohrs Die Abbildung auf Arbeitsblatt 5 zeigt, dass unser Ohr in drei Bereiche unterteilt werden kann: Außen-, Mittel- und Innenohr. Das Außenohr beginnt mit der Ohrmuschel. Diese fängt die Schallwellen wir ein Trichter auf und leitet sie über den Gehörgang zum Mittelohr weiter. Das Mittelohr reicht vom Trommelfell bis zum ovalen Fenster. Das Trommelfell ist eine dünne Haut. Sie wird von den Schallwellen in Schwingungen versetzt. Am Trommelfell ist der Hammer, das erste Gehörknöchelchen, angewachsen. Der Hammer gibt die Schwingungen an den Amboss und den Steigbügel, so heißen die beiden anderen Gehörknöchelchen, weiter. Durch die Hebelwirkung verstärken die Gehörknöchelchen die Schwingungen und geben sie ans Innenohr weiter. Das Innenohr beginnt mit einem weiteren dünnen Häutchen, dem ovalen Fenster. Das gesamte Innenohr ist mit Flüssigkeit gefüllt. Im Innenohr liegt die Schnecke, das eigentliche Hörorgan. In der Schnecke sitzen die Hörsinneszelle. Sie werden durch die Schallwellen gereizt und leiten dann elektrische Signale an das Gehirn. Dort werden die Signale verarbeitet, so dass wir den Schall wahrnehmen können. Wir können dann unterschieden, ob ein Geräusch Gefahr anzeigt oder ob es sich um Musik handelt. Schutzeinrichtungen des Ohrs Unsere Ohren sind gut geschützt. Der empfindlichste und wichtigste Teil die Schnecke liegt im Innenohr, etwa 3 cm tief im knöchernen Schädel. Im Gehörgang halten Haare Fremdkörper ab, z.B. Schmutz oder Insekten. Ein kleines Luftkissen das zwischen den Haaren entsteht, verhindert, dass Wasser in die Ohren kommen kann. Ohrenschmalz wir von Talg- und Ohrschmalzdrüsen in der Haut des Gehörgangs produziert. Das Ohrenschmalz bindet Schmutzteilchen und hält das Trommelfell geschmeidig. Textblatt 3 Lärm und Lärmmessung Manchmal ist Schall so laut, dass er andere Menschen stört und belästigt oder sogar gefährdet. Diesen Schall bezeichnen wir als Lärm. Wenn wir wissen wie laut Lärm ist, setzt man einen Schallpegelmesser ein. Dieser zeigt den Schallpegel in dB(A) an. Bei der Beurteilung von Schallpegelwerten sind zwei Dinge zu beachten: Bei einem Rasenmäher zeigt der Schallpegelmesser z.b. 65 dB(A) an. Bei zwei Rasenmähern beträgt der Schallpegel aber nicht etwa doppelt so viel, sondern nur 68 db(A). Merkregel: Durch eine zusätzliche, gleiche Schallquelle steigt der Schallpegel um 3 dB(A). Von zwei Mopeds geht doppelt so viel Schall aus wie von einem einzigen. Trotzdem empfinden wir die zwei Mopeds nicht als doppelt so laut wie das eine. Erst bei zehn gleich lauten Mopeds haben wir den Eindruck von einer doppelten Lautstärke. Merkregel: Doppelte Lautstärke bedeutet, dass der Schallpegel um 10 dB(A) ansteigt. Textblatt 4 Lärmschutz Schall über 85 dB(A) macht auf die Dauer schwerhörig - auch dann, wenn wir ihn gar nicht als Lärm empfinden. Die Hörsinneszellen im Ohr werden geschädigt oder unheilbar zerstört. Deshalb muß jede Lärmbelästigung im Verkehr, der Arbeitswelt und auch in der Freizeit vermieden werden. Besser vermeidet man die Entstehung von Lärm als den entstandenen Schall mit großem Aufwand zu dämpfen oder zu dämmen. Wer häufig Diskotheken besucht oder im Fußballstadion ein Tor bejubelt wird dies kaum als Lärm bezeichnen. Aber jede Art von lautem Schall belastet den Körper. Wir können und dann nicht mehr so gut konzentrieren und werden Nervös. Mit der Zeit treten Schäden auf die man nicht sofort bemerkt. Trifft auf unsere Hörsinneszellen wiederholt und über lange Zeit lauter Schall ein, werden sie geschädigt oder unheilbar zerstört. Man wird schwerhörig oder taub. Auch ständige Ohrgeräusche können eine Zeichen dafür sein, dass die Lärmbelastung zu groß ist. Durch Lärm können auch Kreislauferkrankungen entstehen. Der beste Schutz ist das Meiden von Lärm. Wie kann man sein Gehör schützen? • Durch Ohrstöpsel • Beachten der Gehörschutzanordnungen bei der Verwendung von lauten Maschinen • Musik hören und Fernsehen bei Zimmerlautstärke • Walkman hören vermeiden • Laute Orte meiden • Bei Gesprächen einander ausreden lassen und nicht den anderen übertönen wollen L Arbeitsblatt Stell dir vor: es spielt Musik und du hörst nichts Alles was wir hören ist Schall. Mit Schall übermitteln Tiere und Menschen Informationen. Tiere verwenden dazu verschiedene Laute. Menschen die Sprache. Sie setzen sich zusammen aus Lauten, Wörtern und Sätzen. Auch aus der Art, wie gesprochen wird können wir Information entnehmen. Die Lehre vom Schall heißt Akustik. Schall breitet sich immer von einer Schallwelle zu einem Empfänger aus, Das Bild zeigt verschiedene Schallquellen Gitarre, bellender Hund, sprechender Mensch, hupendes Auto. Alles was wir hören ist Schall. Schall kommt aus einer Schallquelle und gelangt zum Empfänger. Menschen und Tiere können mit Schall Informationen übermitteln. L Arbeitsblatt 1 Schall und Schallausbreitung Versuch 1 Wie entsteht Schall? Mit den folgenden Gegenständen kann Schall erzeugt werden, Markiere farbig, was sich jeweils bewegt. Was ist nötig, damit ein Körper zur Schallquelle wird? Ergänze dazu folgenden Satz: Ein Körper oder ein Teil von ihm wird zur Schallquelle, wenn er schwingt. Versuch 2 Wie kommt die Spur der schwingenden Stimmgabel auf die berußte Glasplatte? Die beiden Enden der Gabel beginnen zu schwingen. Zieht man die nun über die Glasplatte, so wird mit der Spitze die Schwingung eingeritzt. Zeichne die Spur nach: Es gibt verschiedene Schallarten: Ordne den Beispiele die Begriffe: Geräusch, Ton, Klang und Knall zu. 1. Eine Stimmgabel wird angeschlagen: 2. ein Luftballon platzt: 3. eine Gitarrensaite wird gezupft: 4. ein Hund kratzt an der Tür: L Arbeitsblatt 2 Wie breitet sich Schall aus Das Geräusch kennst du bestimmt. Das Läuten des Weckers 1. Wie breitet sich Schall aus? Der Schall breitet sich kreisförmig aus. 2. Zeichne die Schallausbreitung mit Bleistift ein. 3. Auch hier läutet ein Wecker. Doch hören können wir das Läuten nicht! Warum nicht? Die Luft wird abgepumpt. Es entsteht ein Vakuum unter der Glocke. Schall kann sich im luftleeren Raum nicht ausbreiten. 4. Was passiert, wenn man die linke Kugel losläßt? Zeichne dein Ergebnis mit Pfeilen ein. Was hat der Versuch mit der Schallausbreitung zu tun? Schall breitet sich ähnlich aus, Ein Luftteilchen bewegt das nächste. So gelangt der Schall zu unserem Ohr. 5. Funktioniert das Fadentelefon so wie es auf dem Bild gezeigt ist? Schau die das Bild genau an. Begründe deine Antwort! Nein. Die Schnur ist nicht gespannt. Die Schallwellen werden "gebremst" und nicht übertragen. L Arbeitsblatt 3 Laut und leise - hoch und tief Wovon die Tonhöhe und die Lautstärke abhängen, kannst du mit einfachen Geräten herausfinden. Versuch 1 Das schwingende Lineal erzeugt Einen lauten Ton einen hohen, leisen Ton Diese Saite erzeugt einen tiefen Ton einen leisen Ton Diese Saite erzeugt einen hohen Ton Versuch 2 Die Wasserfüllung in den Flaschen wirkt sich auf die Tonhöhe beim Anblasen aus. Die Töne sollen von A nach C immer höher werden. Zeichne den Wasserstand ein. Wenn man mit dem Holz (Schlägel) gegen die gefüllten Flaschen klopft, entstehen auch Töne. Welchen der abgebildeten Flaschen erzeugt den tiefsten Ton? Die Flasche C erzeugt den tiefsten Ton. L Arbeitsblatt 4 Auch in der Chemie ist das Gehör wichtig Höre und beobachte genau! Versuch 1: Was kannst du hören, wenn du normales Kochsalz auf einer Herdplatte erhitzt? Ich höre die Kristalle knistern. Versuch 2 a) Was passiert, wenn du die beiden Pulver miteinander vermischt? b) Beobachte die Farben der Pulver Ich höre ein Zischen Farben von dem Mischen: Zink: grau, Kupferchlorid: blau Farben nach dem Mischen: kupferfarbene und graue Teilchen Versuch 3 Wenn du ein Stück Magnesiumband in verdünnte Salzsäure gibst, entsteht ein Gas! a) Wie kann man nachweisen, dass diese Gas Wasserstoff ist? Man kann Wasserstoff mit der Knallgasprobe nachweisen. b) Kannst du unterschiedliche Töne hören, wenn du das Reagenzglas länger zuhältst? Wenn ich das Reagenzglas länger zuhalte, entsteht mehr Wasserstoff. Es knallt lauter. L Arbeitsblatt 5 Wie nimmst du Geräusche wahr Der Bau des Ohres: Beschrifte die Zeichnung: Lies bitte zuerst den bereitgelegten Text durch. Ergänze nun die ienzelnen Teile des Ohres. Ergänze dazu die fehlenden Angaben in der Tabelle. Außenohr Fängt mit der Ohrmuschel Schall wie ein Trichter auf (Ohrmuschel und Und leitet sie zu Trommelfell. Gehörgang) Mittelohr Überträgt die Schallwellen mit Hilfe von drei (Trommelfell und Gehörknöchelchen auf das ovale Fenster. Gehörknöchelchen) Innenohr Überträgt die Schwingungen auf die Schnecke mit. (Schnecke ihren Hörsinneszellen Hörsinneszellen und Hörnerv) Die Hörsinneszellen schicken Signale über die Hörnerven zum Gehrn. Bogengänge Auch under Gleichgewichtsorgan befindet sich im Innenohr. (Gleichgewichtsorgan) 3. Die Ohren sehr empfindlich gegen äußere Einflüsse. Es gibt aber auch natürliche Schutzeinrichtungen. Ergänze die Aufgabe der drei Schutzeinrichtungen in der Tabelle. Haare im Gehörgang hält Fremdkörper ab Ohrenschmalz Bindet Schmutzteilchen, hält das Trommelfell geschmeidig Luftkissen zwischen den Haaren Verhindert, das Wasser ins Ohr eindringt. L Arbeitsblatt 6 Was ist Lärm Was ist Lärm? Ergänze! Beschrifte die störenden und zu lauten Schall empfinden wir als Lärm. 1. Schreibe Lärmquellen auf! z.B. Sirene, Autos, knatternde Mofas, frisierte Motorräder, Rasenmäher, Küchenmixer, Eisenbahn, Preßlufthammer 2. Welche Lärmquellen liefern deiner Meinung nach überflüssigen Lärm? z.B. Laute Autos, Motorräder, schreiende Menschen 3. Welche Gräte sind notwendig, obwohl sie Lärm erzeugen? Sirene, Eisenbahn, Preßlufthammer Welche Wirkung hat Lärm? Durch Lärm können die Hörnerven endgültig zerstört werden. Die Folge ist Schwerhörigkeit oder Taubheit. Was ist Laut? - Wir messen Lärm Lärm wird mit einem Schallpegelmesser gemessen. Die Lautstärke wird in Dezibel (dB) angegeben. 4. Schreibe die Lautstärke einiger Lärmquellen nach deiner Wahl auf. Orientiere dich an der Tabelle deiner Station. Was? 5. Lautstärke (dB) Was? Lautstärke (dB) Ergänze bitte die Lücken Störenden Schall empfinden wird als Lärm. Er schädigt das Ohr und damit die Gesundheit des Menschen. Auch zu laute Musik kann schaden. Die Lautstärke wird mit einem Schalldruckmesser in Dezibel gemessen. Jeder Einzelne muss für den Schutz seines Gehörs sorgen. L Arbeitsblatt 7 Gefahr für unser Gehör 1. Das passiert immer wieder. Viele Autos stehen vor einem geschlossenen Bahnübergang - und alle lassen den Motor im Stand laufen. Nimm einmal an, dass jedes Auto ein Standgeräusch mit 83 dB (A) erzeugt. Wie hoch ist der Schallpegel dann bei zwei Autos? Der Schallpegel von zwei Autos beträgt 86 dB (A) Wie hoch ist der Schallpegel bei 10 Autos? Der Schallpegel von zehn Autos beträgt 93 dB (A) Wie laut empfinden wir zehn Autos? (Merkregel) Bei zehn gleichlauten Schallquellen empfinden wir insgesamt die doppelte Lautstärke. 2. Unter welcher Bedingung kann der Besuch einer Diskothek schwerhörig machen? Längerer Discobesuch ohne Gehörschutz kann schwerhörig machen. 3. Jeder zehnte Arbeiter ist während seiner Arbeitszeit einem Schallpegel von mehr als 90 dB (A) ausgesetzt. Sind Hörschäden, die dadurch entstehen, reparabel? Begründe deine Antwort Hörschäden sind nicht reparabel da die Hörsinneszellen im Innenohr dauerhaft geschädigt werden. Wie lassen sich solche Hörschäden vermeiden? Lärm sollte vermieden werden. Ist Lärm unvermeidbar, so sollen die Ohren geschützt werden. L Arbeitsblatt 8 Lärmschutz Was kannst du selbst tun um Lärm zu vermeiden? Die Stereoanlage, den Fernseher,... leiser drehen Wenn dich grelles Licht blendet, kannst du dreierlei dagegen tun. Überlege jeweils welchen vergleichbaren Schutz es gegen Lärm gibt. a) Gegen Licht, das uns blendet, können wir auf die Lichtquelle einwirken (z.B. mit Dimmer, der die Stromzufuhr für die Lampe drosselt) Auf eine störende Schallquelle kann man einwirken, indem man sie dämpft oder leiser dreht (Stereoanlage) b) gegen blendendes Licht kann man sich schützen, indem man auf die Lichtübertragung einwirkt (z.B. dadurch , dass man einen Vorhang zuzieht). Auf die Schallübertragung kann man einwirken, indem man die Fenster und Türen schließt und auf Schalldämmung achtet. c) gegen Licht schützen wir uns auch, indem wir auf den Lichtempfänger einwirken (z.B. eine Sonnenbrille aufsetzen oder die Augen schließen). Auf den Schallempfänger (unsere Ohren) können wir einwirken, indem wir einen Gehörschutz tragen.
