Download als pdf, 1,2 MB - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

Vorstellungen einer allseitigen Ausbreitung im Sinne eines Strahlungsmodells erkennbar
(Wulf, Euler, 1995, S. 43). Töne werden doppelt interpretiert: einerseits als Teilchenstrahl,
andererseits als Welle. Letzteres erhält der Schüler erst durch die physikalische Betrachtung
(Wulf, Euler, 1995, S. 42.) Berücksichtigt werden muss, dass das Vorwissen, das die
Schüler mitbringen, aus dem Musikunterricht und aus der eigenen Erfahrung mit Musikinstrumenten
stammt, sodass bisher wenig Musikalisches von der physikalischen Sichtweise
aus betrachtet wurde und auch einer sehr subjektiven Wahrnehmung unterliegt, die auch
zu falschen Schlussfolgerungen verleiten kann.
Die Akustik vereint Themenbereiche der Physik und der Musik. Auch die Mathematik
liefert mit dem Lösen der Dierentialgleichungen der Membranschwingung sowie der
Fourier-Analyse einen wichtigen Beitrag zur Akustik, wodurch die viel geforderte fächerübergreifende
Gestaltung des Unterrichts erreicht wird.
Das Problem des Schalls ist wie bei vielen Themen in der Physik, dass man ihn nicht
beobachten kann und dass er nicht einfach, sondern nur indirekt darstellbar ist. Der groÿe
Vorteil ist jedoch, dass Schall ebenso wie die Eigenschaften des Schalls mit den Ohren
wahrgenommen werden können.
Ziel der nun folgenden Versuche ist es, den Schülern die grundlegenden Phänomene der
Akustik exemplarisch mit Hilfe ausgewählter Schlaginstrumente und deren Funktionsweise
näher zu bringen, um damit die Akustik interessanter zu gestalten. Am Ende dieser Unterrichtseinheit
sollen die Schüler die Fachtermini richtig einsetzen können, und ihr Wissen
auch auf andere Instrumente bzw. allgemein auf Schallereignisse anwenden können.
Damit die Schüler die neuen Informationen im Bereich der Akustik gut einordnen
können, ist es wichtig, dass bereits Grundlagen im Bereich der Physik und der Akustik
geschaen wurden. Dabei wird Folgendes vorausgesetzt bzw. als Grundlage vorbesprochen
oder wiederholt: Ein Ton entsteht durch eine Schwingung (nicht durch einen Schlag, wie
fälschlicherweise oft vermutet wird). Nur die Schwingung selbst wird bei Schlaginstrumenten
(anders als bei Zupf-, Streich- und Blasinstrumenten) durch den Schlag hervorgerufen.
Ein harmonischer Klang entsteht, wenn, im Falle gleichgespannter Saiten, ein harmonisches,
d. h. ganzzahliges Verhältnis der Saitenlängen vorliegt. Ton, Klang, Geräusch und
Knall sind Begrie, die unterschieden werden. Die Lautstärke eines Klanges ist abhängig
von dem Abstand des Zuhörers. Zur Schallausbreitung ist Materie nötig; Schall breitet
sich radial aus. Eine Erhöhung der Lautstärke lässt sich durch das Anbringen eines Klangkörpers
erzielen (Wulf, Euler, 1995, S. 39.).
Als methodische Groÿform eignet sich hier besonders das entdeckende Lernen, bei der
ein ungelöstes Probelm im Vordergrund steht. Als Sozialform ist beim Experimentieren
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