В готовой исследовательской работе по физике в 11 классе "Энергия музыки" учеником была поставлена цель выявить наиболее подходящие музыкальные направления для сопровождения умственной и физической деятельности подростка.

Подробнее о работе:

В ученическом исследовательском проекте по физике на тему "Энергия музыки" автор рассматривает теоретическую базу о звуке и истории его исследования, а также дает развернутое определение понятия "звук", изучает физическую сущность звука и степень влияния звуковых колебаний на состояние человека, в том числе влияние музыки на организм и психологическое состояние школьника.

В индивидуальном детском проекте "Энергия музыки" автор проводит опыт применения музыки в познавательном процессе учащихся, анализирует основные музыкальные жанры, популярные среди подростков, и выявляет влияние музыки на работоспособность учащихся старшего звена. В рамках проведения опыта учащийся определил максимально подходящие жанры музыки для повышения эффективности физической и умственной деятельности. Итогом проектной деятельности стали рекомендации на основании сделанных выводов.

Оглавление

Введение
1. Теоретическое обоснование звука как физического явления.
1.1. Физическая сущность звука.
1.2.  Влияние звуковых колебаний на состояние человека.
2. Опыт применения музыки в познавательном процессе учащихся.
2.1. Анализ основных музыкальных жанров, популярных среди подростков.
2.2. Выявление влияния музыки на продуктивность учащегося.
Заключение

Актуальность:Музыка всегда была и будет неотъемлемой частью нашей жизни. Сегодня многие учащиеся не мыслят свою жизнь без музыкального сопровождения и так как ведущей деятельностью современного подростка является учебная, выявление музыки, благотворно влияющей на работоспособность, поможет оптимизировать познавательный процесс и, в частности, образовательный.

Цель: выявление наиболее подходящих музыкальных направлений для сопровождения умственной и физической деятельности подростка.

Задачи:

1. Выявить, пользуясь научной литературой и Интернет-ресурсами, влияние музыки на организм и психологическое состояние человека.
2. Проанализировать музыкальные жанры популярные среди подростков.
3. Экспериментально проверить влияние музыки на работоспособность учащихся старшего звена школы.
4. Выявить максимально подходящие жанры музыки для повышения эффективности физической и умственной деятельности  
5. Представить рекомендации на основании сделанных выводов

Объект исследования: учащиеся старшего звена школы.

Предмет исследования: музыка.

Гипотезаисследования заключается в том, что если какая-либо деятельность человека сопровождается подходящими жанрами музыки, то его КПД увеличивается.

С точки зрения физики звук – это механические упругие волны, распространяющиеся в жидкостях, газах и твердых телах, которые образуются в результате колебаний и изменения атмосферы, а также объектов вокруг нас. Даже при разговоре вы слышите своего собеседника потому, что он воздействует на окружающий воздух. Также, когда вы играете на музыкальном инструменте, ударяете ли вы по барабану или вздергиваете струну, вы производите колебания некоторой частоты, которые в окружающем воздухе производят звуковые волны.

В зависимости от частоты звуковых колебаний, громкости, ритма и гармонии, звук может воздействовать на организм человека как положительно, так и отрицательно. Верно подобранные звуковые колебания могут активизировать резервы человека. С помощью звука сердечный ритм, пульс, дыхание, пищеварение, могут быть скоординированы.  Колебания звуковой волны обозначают в Герцах.

Под 1 Гц понимают одно исполнение процесса биения за одну секунду, другими словами – одно колебание в секунду. Почти с такой же частотой в спокойном состоянии бьётся человеческое сердце (примечательно, что Herz в переводе с немецкого означает «сердце»).

Звук разделяется на 3 вида, такие как:

1. Инфра (0Гц-20Гц)
2. Слышимый или акустический (20Гц-20кГц)
3. Ультра (20кГц-1ГГц)

Причиной звука является вибрация тел, хоть она зачастую не заметна нашему глазу.

Источниками звука выступают физические тела, которые колеблются с частотой от 16 до 20000 раз в секунду. Вибрирующее тело может быть твердым (струна), газообразным (воздух, который выдувается духовыми музыкальными инструментами) и жидким (волны в море)

Музыкальный звук — звук, обладающий:

Определённой высотой (от 16 до 4000 — 4500 Гц);
Тембром, который определяется присутствием в звуке обертонов и зависит от источника звука. По тембру звуки очень разные;
Уровнем громкости, который не должен превышать порог болевого ощущения;
Продолжительностью;

Физическая особенность музыкального звука заключается в том, что звуковое давление в нём является периодической функцией времени. Музыкальные звуки организуются в систему. Базой для построения музыки является звукоряд. Динамические оттенки подчиняются шкале громкостей, не имеющей абсолютных значений. В наиболее употребительной шкале длительностей соседние звуки находятся в отношении 1:2 (восьмые так относятся к четвертям, как четверти к половинам, и т.п.).

Из музыкальных звуков строится вся музыка. Для написания музыкальных звуков используются нотные знаки. Исследованиями музыкального звука занимается музыкальная акустика.

Звуковая волна, как и любая другая продольная волна, приходит единым фронтом, и её действие продолжается некоторый промежуток времени, в течение которого сохраняется изменённое состояние клеток. С рассеиванием звуковой волны клетки тела возвращаются к качественному состоянию, в котором они находились до прихода волны. При этом человек переживает соответствующие эмоции.

Таким образом, звуки музыки вызывают у слушателей вынужденные эмоции. Вопрос заключается в том, какие вынужденные эмоции создаёт та или иная музыка?

Распространение звуков в пространстве происходит достаточно быстро. Распространяющиеся волны чередуются друг с другом с различной частотой. Поэтому звуки, которые мы слышим, занимают разную высоту.

Волны, которые имеют наименьшую частоту колебаний, воспринимаются как низкие, ударные(басовые) звуки. И наоборот, волны, чередующиеся с высокой частотой колебаний, воспринимаются слухом как высокие.

Что касается организма человека, то в настоящее время, в результате скрупулезных опытов доказано, что каждый орган человеческого организма резонирует с определенной частотой колебаний. Приведем резонансы некоторых органов:

20-30 Гц (т.е. 20-30 колебаний в секунду) – резонанс головы

40-100 Гц – резонанс глаз

0.5-13 Гц – резонанс вестибулярного аппарата

4-6 Гц – резонанс сердца

2-3 Гц – резонанс желудка

2-4 Гц – резонанс кишечника

6-8 Гц – резонанс почек

2-5 Гц – резонанс рук

Вибрация звуков создает энергетические поля, заставляющие резонировать каждую клеточку человеческого организма.Тело  «поглощает» энергию, образованную музыкальными звуками (волнами), которая нормализует ритм дыхания, пульс, артериальное давление, температуру, снимает мышечное напряжение. Негармоничная музыка может с помощью электромагнитных волн изменять кровяное давление, частоту сердечных сокращений, ритм и глубину дыхания вплоть до полной его остановки на короткий промежуток времени.

Как и у всего в этом мире, у музыки наблюдаются свои положительные и отрицательные стороны. К плюсам следует отнести: повышение настроения, дополнение к отдыху, нормализация кровяного давления, регуляция уровня сахара в крови, уничтожение тифозной палочки, возбудителей желтухи и вирусов гриппа, ускорение выздоровления, пробуждение телесно-двигательной реакции человека. Если темп 130-140 ударов в минуту, то музыка вводит человека в транс, а значит с помощью музыки можно управлять людьми, которые даже не будут об этом подозревать.

Отрицательные аспекты чаще всего можно наблюдать у направлений «металл», «тяжелый рок»: возбуждает, ожесточает, усиливает агрессию, выделяется кортизол, стресс-гормон, который стирает хранившуюся в мозге информацию.

Анализ основных музыкальных жанров, популярных среди подростков

На данный момент самыми популярными жанрами музыки являются:

• Реп (140 BPM)
• Поп (120-130 BPM)
• Джаз (110-120 BPM)
• Рок (> 140 BPM)

Данные жанры мы будем подробно рассматривать и использовать в дальнейших опросах и экспериментах.

Основной методикой сбора информации в нашей исследовательской работе была специально составленная анкета, которую мы предложили учащимся старших классов (опрос проводился среди 80 человек):

Участники заполняли анкету согласно предложенной инструкции, выделяя варианты ответов.

На первый, второй и третий вопросы анкеты все учащиеся ответили положительно.

Результаты четвертого вопроса показали:

Большинство участников предпочитают жанр реп (58%)

На втором месте расположился жанр поп-музыки (25%)

На третьем – рок (11%)

На четвертом – джаз (6%)

После опроса нами был проведен эксперимент:
Мы предложили ученикам в течение полугода заниматься физическим и умственным трудом под различные жанры музыки и попросили их отслеживать свое эмоциональное и психологическое состояние, а также следить за тем как изменяется их трудоспособность в зависимости от выбранного жанра музыки.

По окончании эксперимента участникам была выдана следующая анкета:

Собрав и проанализировав ответы участников, нами были составлены диаграммы:

Как видно из диаграммы в процессе умственной деятельности большинство участников предпочитают слушать поп-музыку (60%), второе место занимает джаз (28%), на третьем – реп (10%), и на четвертом – рок (2%)

Как видно из диаграммы в процессе умственной деятельности большинство участников предпочитают слушать рок (41%), второе место занимает реп (36%), на третьем – поп-музыка (23%), и на четвертом – джаз (0%)

Особое внимание мы уделили результатам пост-экспериментального опроса, так как для нас главной задачей является выяснить какие жанры наиболее подходящие для работы.

Для благоприятной умственной работы участники отдали предпочтение поп-музыке и джаз. А для физической репу и року.

Все просто, как мы выяснили, из теории, музыка которая имеет ритмический рисунок до 130 ударов в минуту (такой ритмический рисунок как раз наблюдается у поп-музыки и джаза) способствует вхождению человека в транс, таким образом он начинает лучше концентрироваться на поставленной задаче. Данные жанры музыки создают своими звуковыми вибрациями энергетические поля, которые в свою очередь благоприятно воздействуют на организм человека: поднимается настроение, нормализуется давление и дыхание, что способствует хорошей и эффективной работе мозга.

Как заявили сами участники: было просто невозможно заниматься умственной деятельностью под реп и рок. Они часто отвлекались, было сложно концентрировать свое внимание, настроение заниматься своим делом дальше пропадало.

Рэп и рок же больше подходят для занятия физическим трудом, так как имеют ритмический рисунок 140 и более ударов в минуту. Такой быстрый ритм музыки оказывает сильное воздействие на организм человека: кровообращение начинает ускоряться, из-за высокой частоты колебаний звуковых волн тело начинает сильно резонировать, задается нужное настроение для занятия спортом и иным физическим видом деятельности.

Участники отметили, что, занимаясь спортом или уборкой по дому под джаз и под поп их эффективность во много раз падала, они начинали работать медленнее, часто задумывались, тем самым отвлекаясь от физического труда.

В процессе исследования нами было выявлено прямое влияние музыки на организм и психологическое состояние человека, были проанализированы популярные среди подростков жанры музыки, такие как реп, рок, джаз и поп-музыка.

Также был проведен эксперимент, с помощью которого было проверено влияние музыки на работоспособность (КПД) подростков и выявлены наиболее подходящие (рекомендованные) для эффективного труда и сопровождения умственной и физической деятельности подростка жанры музыки, откуда и подтвердилась наша гипотеза.