6 9 Schulstufen 7 8 9 10 anz Ohr! Unterrichtskonzept D 22 mip J ournal 21/2008 Lösungsblätter Illustrationen Das Gehör Faszinierend und verletzlich Das Gehör ist einer der erstaunlichsten, kompliziertesten, aber auch verletzlichsten Sinne des menschlichen Körpers. In diesem Beitrag lernen die Schüler die Funktionsweise und die unglaublichen Leistungen unseres Ohres kennen, aber auch die Gefahren, denen es ausgesetzt ist. Das menschliche Gehör kennenlernen: Fähigkeiten, Bau, Funktion, Erkrankungen; Gehörschulung 1 bis 4 Stunden 6: Tonhöhen 7: Instrumente 1 8: Instrumente 2 9: Akustischer Tagesablauf Arbeitsblatt 1: Das Gehör (S. 25/26) Arbeitsblatt 2: Gehörbildungstests (S. 27) Lösungsblätter 1 und 2 Illustrationen Ohr (A4-Format) Dieser Beitrag versucht in drei Modulen das Phänomen Gehör von verschiedenen Seiten zu betrachten und für Schüler begreifbar zu machen. Modul 1 bietet interessante Informationen über die Besonderheiten unseres Gehörs, die sich als Einstieg in das Thema eignen. In Modul 2 können die Schüler selbst aktiv werden und in einer Gruppenarbeit grundlegende Informationen über Bau und Funktion des Ohrs, aber auch über Lärm und Schädigungen des Gehörs erarbeiten. Modul 3 schließlich bietet einen Gehörbildungstest, der Wolfgang Reinstadler nicht nur das Ohr schult, sondern dessen Ergebnisse die Schüler durch ein Punktesystem auch miteinander vergleichen können. Modul 1: Unterrichtsgespräch Einstieg Lassen Sie die Klasse ganz still werden und bewusst jedes auch noch so kleine Geräusch wahrnehmen. Dabei wird klar, wie viel unsere Ohren hören, ohne dass es uns bewusst ist. Besprechen Sie den Unterschied zwischen der Menge dessen, was das Ohr wahrnimmt, und dem wenigen, was an unser Bewusstsein dringt. Außerdem können Sie kleine Schallereignisse setzen, z. B. den Ton eines Xylofons, einer Fingerzimbel, einer Klangschale. Lassen Sie die Schüler genau hinhören. Wie entwickelt sich der Ton? Wie verklingt er? Diese und ähnliche kleine Übungen schaffen Konzentration und bereiten das Thema vor. Bedeutung des Gehörs Sensibilisieren Sie die Schüler nun für die Wichtigkeit unseres Gehörs. Mit ihm nehmen wir die Umwelt am unmittelbarsten wahr. Es verleiht unserer Kommunikation die richtige Bedeutung, weil es Gefühle viel besser als das Auge erfassen kann. Diskutieren Sie den Ausspruch von Immanuel Kant Nicht sehen können trennt von den Dingen, nicht hören können von den Menschen. Informationen Rechts finden Sie eine Sammlung interessanter Informationen über das menschliche Gehör, die Sie Ihren Schülern im Unterrichtsgespräch vermitteln können. Zusätzlich finden Sie dort auch Ideen für kleine Übungen zum Erkennen der Funktionsweise des Gehörs. h Lesen Sie weiter auf Seite 24. Foto: Kerem Unterberger
Illustration Fides Friedebergm www.helbling.com Wissenswertes zum menschlichen Gehör Sensibilität Das menschliche Gehör ist der empfindlichste aller Sinne. Die kleinste Auslenkung des Trommelfells beträgt etwas mehr als die Wärmebewegung eines Luftmoleküls. Der leiseste Schall, der wahrgenomen werden kann, erzeugt im Innenohr eine Leistung von 10-17 Watt. Unser Herz benötigt für seinen Betrieb 1,5 Watt. Das ist in etwa das gleiche Verhältnis wie die Leistung eines Handys zu jener von 100 Millionen Kernkraftwerken. Unser Ohr hat den größten Umfang an Sensibilität. Die eintreffende Energie variiert von der Hörschwelle bis zur Schmerzgrenze um zwölf Zehnerpotenzen. Dies entspricht in etwa dem Verhältnis des Durchmessers eines Staubkorns zur Entfernung der Erde von der Sonne. Das Innenohr ist äußerst sicher untergebracht im weitaus härtesten Knochen des menschlichen Körpers, dem Felsenbein. Die Natur will es offenbar besonders schützen. Das Gehör ist der erste Sinn, der sich beim Embryo ausbildet. Er ist bereits in der Mitte der Schwangerschaft voll entwickelt. Hörfähigkeit Ein sehr gutes Ohr nimmt Frequenzen von 20 bis 20.000 Hertz wahr. Das ist ein Tonhöhenunterschied von ca. 8 Oktaven. Der Frequenzbereich, den das menschliche Auge wahrnehmen kann, ist dagegen nur gering. Rechnet man diesen auf Schallwellen um, ergäbe sich nur ein Bereich von etwa einer Oktave (jedoch auf wesentlich höherem Frequenzniveau). Ein gesundes Ohr kann bis zu 400.000 verschiedene Töne und Geräusche unterscheiden. Die Hörfähigkeit des Menschen nimmt mit zunehmendem Alter kontinuierlich ab. Dabei nimmt man vor allem höhere Frequenzen immer schlechter wahr. Zusätzlich zum natürlichen Nachlassen verschlechtert große Lärmbelastung über längere Zeit (wie etwa laute Musik oder Maschinenlärm) das Hörvermögen. Ein 17-jähriger europäischer Großstädter hat durchschnittlich ein gleich gutes/schlechtes Gehör wie ein 70-jähriger Dorfbewohner Afrikas, der weniger Alltagslärm ausgesetzt ist. Unser Gehör nimmt leisere Töne nicht wahr, wenn gleichzeitig lautere zu hören sind. Der Masking-Effekt macht sich das zunutze. So ist es möglich, die Datenmenge einer Musikaufnahme bei nahezu gleich bleibendem Höreindruck zu reduzieren. Dies geschieht unter anderem bei der Komprimierung in das MP3-Format. Übung Ein Schüler zählt in normaler Sprechlautstärke von eins aufwärts. Die Hälfte der Klasse klatscht lautstark, die andere Hälfte versucht den zählenden Schüler zu verstehen, was nicht gelingen kann. Räumliches Hören Das Gehör ermöglicht uns räumliche Orientierung. Da die Schallwellen bei unseren Ohren zeitversetzt ankommen, errechnet das Hörzentrum des Gehirns daraus die exakte Position der 21/2008 Schallquelle. Darüber hinaus dient auch die spezielle Form der Ohrmuschel, die die Schallwellen je nach eintreffendem Winkel leicht verändert, der Richtungsbestimmung. Übung Ein Schüler geht sprechend durch den Raum, während alle Anwesenden mit geschlossenen Augen auf die Schallquelle zeigen. Das Ohr kann einzelne Stimmen aus einem Stimmengewirr heraus lokalisieren und verstehen (Cocktailparty- Effekt). Dies funktioniert aber nicht, wenn nur ein Ohr funktionsfähig ist oder bei Personen mit Hörgeräten. Übung Je vier Schüler stellen sich im Kreis auf und unterhalten sich über kreuz mit dem ihnen gegenüberstehenden Schüler. Es zeigt sich, dass sich die Gesprächspartner ohne Probleme unterhalten können, während sie das Gespräch der anderen kaum wahrnehmen. www.helbling.com mip J ournal 23
Modul 2: Museumsrundgang Gruppenarbeit Die Schüler sollen nun wichtige Informationen rund ums Hören selbst erarbeiten. Bilden Sie fünf möglichst gleich große Gruppen, die Sie z. B. durch Auslosen ermitteln. Jede Gruppe erhält ein Thema. Das Arbeitsblatt 1 (S. 25/26) bietet die Informationen und Aufträge, die für die Arbeit benötig werden. Schneiden Sie die Kopien an den angegebenen Linien durch und händigen Sie den Gruppenmitgliedern die jeweiligen Abschnitte aus. Ziel der Gruppenarbeit ist die Erstellung eines Plakats und die Erarbeitung Tipp: Websites www.dasgesundeohr.de Informationen über das Ohr und Gehörerkrankungen www.earaction.de interessante Hörinformationen und Tests, Download von earaction2.exe www.german.hear-it.org Hören, Schwerhörigkeit und Hörgeräte, besonders interessant: der Sprache-im-Lärm-Test (unter Dialog/Hörtest) www.hoeren-heute.de Informationen rund ums Hören und Verstehen www.proakustik.de interessante Hörbeispiele zu Beeinträchtigungen des Gehörs (unter Hörstörungen) 24 mip J ournal 21/2008 einer kurzen Präsentation seiner Inhalte. Jedes Gruppenmitglied sollte schließlich diese Präsentation vortragen können. Alternativ können statt der Plakate auch für die ganze Klasse kopierte Handouts gestaltet werden. Aufgaben der Gruppen Die beiden ersten Gruppen widmen sich Bau und Funktion des Ohres. Die Illustrationen ihres Grundlagenblattes stehen auch in größerer Form als PDF-Datei auf der CD-ROM zur Verfügung. Durch Kopieren können diese Bilder noch weiter vergrößert werden, sodass sie für die Plakate verwendbar sind. Für grafisch Begabte ist natürlich auch ein eigenständiges Nachzeichnen der Abbildung eine gute Alternative. Gruppe 3 beschäftigt sich mit dem Thema Lautstärke und deren Folgen für das Gehör. Zuerst sollen die Lautstärkegrade alltäglicher Schallquellen geschätzt und schließlich in einem Lärmometer dargestellt werden (Lösungsblatt 1, CD-ROM). Die Gruppen 4 und 5 benötigen Computer mit Internetanschluss. Durch Recherchen im Internet sollen sie sich über die häufigsten Gehörkrankheiten bzw. über Alltagslärm und Möglichkeiten des Gehörschutzes informieren. Präsentation Nach Abschluss der Arbeitsphase erhält jeder Schüler einer Gruppe eine Nummer von eins bis fünf. Sind mehr als fünf Schüler in einer Gruppe, werden Nummern doppelt vergeben (möglichst immer verschiedene). Sind weniger als 25 Schüler in der Klasse, können nur vier Nummern vergeben werden, bei weniger als 20 nur drei. Nun treffen sich die Schüler mit den gleichen Nummern bei jeweils einem der fünf Plakate. Jener Schüler, der das Plakat erarbeitet hat, präsentiert es seinen Mitschülern. Nach einer festgelegten Zeit wandern die Gruppen im Uhrzeigersinn weiter zum nächsten Plakat und zur nächsten Präsentation. Dadurch hat jeder Schüler einmal die Gelegenheit zu präsentieren, bekommt aber auch jedes Thema einmal vorgestellt. Modul 3: Gehörbildung Arbeitsblatt 2 Unser Gehör ist ein lernfähiges Organ, es kann geschult und geschärft werden. Das Arbeitsblatt 2 (S. 27) bietet einige Gehörbildungsübungen, die dies zeigen. Auf der Audio-CD ( Nr. 6 9) finden Sie die Hörbeispiele dazu. Lassen Sie die Schüler die vier Aufgaben durchführen und zeigen Sie ihnen anschließend die Lösungen, z.b. indem Sie das Lösungsblatt 2 ( CD-ROM) auf Overhead-Folie kopieren. Durch ein Punktesystem kann jeder Schüler seine Gehörfähigkeit beurteilen und mit der seiner Mitschüler vergleichen. Gegebenenfalls können Sie die Übungen etwa nach einer Woche wiederholen und die Ergebnisse gegenüberstellen. Erweiterung Im Internet gibt es zahlreiche Websites, die sich mit den Themen Ohr, Hören, Lärm, Gehörerkrankungen und Lärmschutz beschäftigen. In nebenstehender Infobox finden Sie einige Links, die für Ihre persönlichen Recherchen brauchbar sein könnten. Aber auch mit Ihrer Klasse können Sie von diesen Websites aus auf Erkundungstour gehen. Teilen Sie jeder Gruppe je einen Link zu und lassen Sie die Schüler am Ende der Stunde die Möglichkeiten der Homepage vor der Klasse vorstellen. Wolfgang Reinstadler ist Musiklehrer in Innsbruck; internationale Tätigkeit in der Aus- und Weiterbildung; Auslandsforschungsjahre in den Niederlanden, in England und Slowenien; Schulbuchautor Foto: Kerem Unterberger
Illustrationen: Fides Friedeberg Gruppe 1 Die Schallwellen, die an das Ohr gelangen, werden zunächst von der Ohrmuschel durch ihre besondere Form verstärkt. Dann werden sie durch den äußeren Gehörgang an das Trommelfell geleitet. Das Trommelfell leitet die Schallwellen über die drei Gehörknöchelchen (Hammer, Amboss und Steigbügel) weiter zum ovalen Fenster. Dieses ist der Übergang vom Außenohr, in dem sich Luft befindet, zum Innenohr, das mit Flüssigkeit gefüllt ist. Die Gehörknöchelchen verstärken die Schallenergie nochmals. Zwei Muskeln an den Gehörknöchelchen können sehr lautem Schall (über 80 db) aber auch binnen einer hundertstel Sekunde dämpfen und auf ein Tausendstel reduzieren. Dies dient dem Schutz des Innenohres, das bei plötzlich auftretendem extrem lautem Gruppe 2 Das Innenohr besteht aus der Schnecke und den Bogengängen des Gleichgewichtsorgans. In der Schnecke, die ausgerollt etwa 3,5 cm lang wäre, befinden sich drei flüssigkeitsgefüllte Kanäle. Das ovale Fenster überträgt die Schallwellen vom luftgefüllten Außenund Mittelohr in den ersten Kanal der Schnecke. Dort werden sie in Druckwellen umgewandelt und dann an den mittleren Kanal weitergegeben. Darin befinden sich etwa 3.500 in einer Reihe stehende innere Haarzellen, die für unterschiedliche Frequenzen (Tonhöhen) empfindlich sind. Durch die Druckwellen werden diese leicht bewegt und lösen so einen elektrischen Impuls aus. Dieser wird über den Hörnerv ans Gehirn weitergeleitet. Der dritte Kanal ist an der Spitze der Schnecke mit dem ersten Kanal ver- Helbling Illustrationen Arbeitsblatt 1: Das Gehör Außen- und Mittelohr Innenohr Gruppenarbeit 1 und 2 Schall in kürzester Zeit geschädigt werden kann. Die Eustachische Röhre verbindet das Mittelohr mit dem Rachen. Bei hohem Druck auf das Mittelohr (große Höhenunterschiede, Tauchen) kann über sie ein Druckausgleich herbeigeführt werden. bunden und führt zurück an das runde Fenster, wo die übrige Energie wieder ans Mittelohr abgegeben wird. Der eigentliche Hörvorgang findet aber im Gehirn statt, wo die elektrischen Impulse verarbeitet und verstanden werden. 21/2008 Aufgabe Erstellt mithilfe des Textes und der Abbildung ein Plakat, das die Funktionsweise des Außen- und Mittelohres erklärt. Erarbeitet eine mündliche Präsentation des Inhalts. Aufgabe Erstellt mithilfe des Textes und der Abbildung ein Plakat, das die Funktionsweise des Innenohres erklärt. Erarbeitet eine mündliche Präsentation des Inhalts. mip J ournal Kopiervorlage 25 Arbeitsblatt 1: Das Gehör 1/2
Kopiervorlage Arbeitsblatt 1: Das Gehör 2/2 Gruppe 3 Lösungsblatt Bereits viele Jugendliche leiden heute unter Erkrankungen des Gehörs. Informiert euch im Internet über folgende Gehörkrankheiten: Hörsturz, Knalltrauma, Partysyndrom, Schwerhörigkeit, Tinnitus Gestaltet ein Plakat, das über Ursachen und Erscheinungsformen der Erkrankungen Auskunft gibt und erarbeitet eine mündliche Präsentation. 26 mip J ournal 21/2008 Lautstärke Arbeitsblatt 1: Das Gehör Mit der Maßeinheit Dezibel (db) lässt sich Lautstärke ausdrücken. Seht euch in der nebenstehenden Tabelle einige Lautstärkenangaben und deren Folgen für den Menschen an. Versucht nun in der unteren Tabelle einzuschätzen, wie viel Dezibel die einzelnen Schallereignisse haben. Einigt euch auf einen Wert und schreibt ihn in die mittlere Spalte. Vergleicht eure Werte mit dem Lösungsblatt 1 ( CD-ROM) und tragt die realen Zahlen in die rechte Spalte ein. Schallquelle Gruppenarbeit 3 bis 5 0 db Hörschwelle ab 40 db Lern- und Konzentrationsstörungen möglich ab 65 db erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf- Erkrankungen bei dauernder Einwirkung ab 85 db Hörschäden bei Einwirkdauer von 40 Stunden pro Woche möglich ab 120 db Schmerzschwelle, Gehörschäden schon bei kurzer Einwirkung möglich Lautstärke Schätzung Erstellt ein Plakat, das ein Lärmometer zeigt. Tragt darin die Dezibel-Werte ihrer Höhe nach von unten nach oben ein und gebt die betreffenden Schallquellen an, ebenso die Werte und Folgen der oberen Tabelle. Erarbeitet eine mündliche Präsentation des Ergebnisses. Gruppe 4 Gehörkrankheiten Gruppe 5 Lärm im Alltag Lautstärke real Atemgeräusch in 1 m Entfernung db 25 db Dauerschallpegel an einer Hauptverkehrsstraße nachts db 65 db geringer Straßenverkehr hinter Doppelglasfenstern db 40 db Kühlschrank aus 1 m Entfernung db 50 db lärmarmer LKW in 7,5 m Entfernung; stark befahrene Autobahn db 80 db Martinshorn aus 10 m Entfernung; häufiger Schallpegel in Diskotheken db 110 db Silvesterböller nahe dem Ohr; Spielzeugpistole am Ohr abgefeuert db 180 db Presslufthammer in 10 m Entfernung; häufiger Pegel bei Musik über Kopfhörer db 100 db sehr leiser Zimmerventilator bei geringer Geschwindigkeit db 35 db Quelle: Fördergemeinschaft Gutes Hören Recherchiert im Internet über Lärm im Alltag und welche Möglichkeiten es gibt, das Gehör dagegen zu schützen. Links: de.wikipedia.org www.hoeren-heute.de/hoeren.htm www.schmidt-hoersysteme.de www.faszinationhoeren.info Erstellt ein Plakat, das über Lärmquellen und Schutzmaßnahmen informiert. Verwendet dazu auch Bilder aus dem Internet. Erarbeitet eine mündliche Präsentation der Inhalte. Helbling
Helbling 6 9 Lösungsblatt Arbeitsblatt 2 Gehörbildungstests 1a 2a 3a 4a K V P V P P V K V K K P (3) (3) (3) (3) 1a 2a 3a 4a Q Q K O Q K O K K O Q Q (6) (6) (6) (6) 5 6 7 8 = f d f 1b 2b 3b 4b K V P V P P V K V K K P 1b 2b 3b 4b Q Q K O Q K O K K O Q Q (4) (4) (4) (4) Unser Gehör besitzt viele Fähigkeiten von Geburt an. Andere erwirbt es erst im Laufe des Lebens. Daher können wir unser Gehör durch Übung schulen und schärfen. Dies nennt man Gehörbildung. Die folgenden drei Aufgaben zeigen dir, wie geschult dein Ohr ist. Löse sie, vergleiche sie dann mit dem Lösungsblatt 2 ( CD-ROM), kreuze die richtig beantworteten Einzelfragen an und rechne die Punktanzahl für jede Aufgabe und die Gesamtpunktezahl aus. Vergleiche deine Ergebnisse mit denen deiner Mitschüler. Im ersten Hörbeispiel ( Nr. 6) hörst du acht Mal zwei Töne. Stelle fest, ob der jeweils zweite Ton im Vergleich zum ersten höher, tiefer oder gleich hoch ist. Der Tonhöhenunterschied wird immer geringer. Schreibe d für einen höheren, f für einen tieferen und = für einen gleich hohen Ton. Im 2. Beispiel ( Nr. 7) hörst du die Instrumente Posaune, Klavier und Violine. Diese spielen vier verschiedene Dreiklänge. In einem ersten Durchgang erklingen die Töne der vier Dreiklänge gleichzeitig, im zweiten aufbauend und schließlich nacheinander. Achtung: Zu Beginn des Hörbeispiels spielen alle drei Instrumente den Ton a. Versuche in den jeweiligen vier Beispielen zu erkennen, welches Instrument den tiefsten, welches den mittleren und welches den höchsten Ton im Dreiklang spielt und trage dies in die Tabelle ein. Verwende dazu die Abkürzungen (P, K, V). Je früher du die Instrumente erkennst, desto mehr Punkte erhältst du. Kreuze bei der Auflösung alle Kästchen in richtig ausgefüllten Spalten an. Löse diese Aufgabe dann auch mit den Instrumenten Querflöte (Q), Oboe (O) und Klarinette (K) ( Nr. 8). Aufgabe 3 Im vierten Hörbeispiel ( Nr. 9) hörst du kurze akustische Ausschnitte von Situationen im Tagesablauf eines Menschen. Schreibe in Stichworten, was der Mensch an diesem Tag erlebt. Nr. 6 Beispiel richtig (Punkte) Nr. 7: Posaune (P), Klavier (K), Violine (V) Beispiel höchstes mittleres tiefstes richtig (Punkte) Punkte: (max. 16) 1. Durchgang 2. Durchgang 3. Durchgang Punkte: (max. 24) Nr. 8: Querflöte (Q), Oboe (O), Klarinette (K) Beispiel höchstes mittleres 1 5 9 tiefstes richtig (Punkte) Nr. 9 1 2 3 4 d = d f 16 24 1c 2c 3c 4c K V P V P P V K V K K P 1. Durchgang 2. Durchgang 3. Durchgang 48 Punkte: (max. 48) 12 Punkte: (max. 12) 1c 2c 3c 4c Q Q K O Q K O K K O Q Q Schnarchen 2 3 4 ( Wecker ( WC-Spülung ( apparat ( Regen 6 ( 7 8 ( Papier ( ( Tastatur zerreißen Tischtennis 10 Basketball ( ( 11 12 Frittieren Entkorken ( Einschenken ( Gesamtpunkte: (max. 100) 21/2008 mip J ournal Kopiervorlage Arbeitsblatt 2: Gehörbildungstests 100 27