Fysikken i musikinstrumenter - trin for trin

1. Hvad er lyd?

Natur & teknologi -læreren introducerer principperne bag lyddannelse. Anvend materialet Lyd og lyddannelse (Natur&teknologi)

I takt med at eleverne løser ovenstående opgaver, lærer de grundprincipperne bag lyddannelse i instrumentbygning. Det er en god idé at lade eleverne afprøve teknikken inden for den instrumentgruppe, de senere skal arbejde med, men det er ikke en nødvendighed. Anvend materialet Lyddannelse - elevopgave (Natur&teknologi)

2. Analyse

Principperne overføres på de fire instrumentkategorier. Anvend materialet De fire instrumentkategorier (Musik).

De fleste elever kender musikinstrumenter fra rytmisk musik som guitar, klaver, bas og trommer, og måske lidt fra klassisk musik som violin og trompet.

Der kan være elever, som har kendskab til instrumenter fra andre dele af verden, f.eks. hvis de har rejst eller hvis deres familie kommer fra en anden verdensdel. I kan med fordel inddrage deres viden i gennemgangen.

I samtalen om de fire instrumentkategorier kan I sammen undersøge hvor forskelligt instrumenterne ser ud – i form, materialer og klang. Tal f.eks. med eleverne om:

• Hvilke instrumenter kender de?
• Hvordan ser instrumenterne ud?
• Hvorfor har de netop dén form, og dé materialer?
• Hvad kan de?
• Hvordan virker instrumenterne - hvilken af de fire instrumentkategorier tilhører de?
• Hvordan spiller man på dem?
• Hvordan lyder de?

Nogle af instrumenterne ’driller’, fordi de hører til en anden kategori end man umiddelbart skulle tror. Ved at undersøge hvilken instrumentkategorier disse instrumenter tilhører, får eleverne ekstra god forståelse for, hvordan lyd skabes. Det gælder f.eks. ballonblæseren, som udover at være et blæseinstrument, også er et membran-instrument ligesom trommen.

Hvis du vil åbne diskussionen om instrumenter, er det en god idé ikke at spørge til navngivne instrumenter, men tale om instrumentkategorier. På den måde åbnes der for elevernes egen viden om instrumenter. Inddrag billedeksemplerne og elevernes egne forslag.

Sørg for, at eleverne bruger instrumentkategorierne på de instrumenter, som de kender eller introduceres for. Og at de eksperimenterer med de forskellige materialer, som de har til deres rådighed: rør, træ, sten...

Tal med eleverne om, hvilke lydlige egenskaber de forskellige materialer har, og hvordan egenskaberne 'oversættes' i forskellige musikinstrumenter. Anvend materialet Valg af materialer (Håndværk&design).

3. Fælles konstruktion

Klassen laver i fællesskab et par store instrumenter, som flere elever kan være sammen om at spille på. Målet med den fælles konstruktion er at sikre, at eleverne får en forståelse for grundprincipperne i instrumentbygning. Samtidigt giver den fælles konstruktion et fælles udgangspunkt, som eleverne kan støtte sig til, når de efterfølgende skal bygge deres egne instrumenter i mindre grupper. Eleverne bevidstgøres på denne måde om nogle af de tekniske udfordringer, som byggeprocessen byder på, inden de selv skal finde på. Og de mærker selv hvilken effekt, materialevalget og konstruktionens detaljer har på instrumentets klang.

I kan med fordel afprøve forskellige materialer på samme konstruktion, og tale om forskelle og ligheder. Det kunne være en brætciter med forskellige strengetyper, en xylofon med forskellige klangstave eller en tromme med forskellige membraner og 'kroppe'. 

Undervejs anvender eleverne de begreber, som de allerede har fået introduceret om instrumenternes konstruktion, materialer, fysiske og musikalske egenskaber.

Processen kan evt. tænkes sammen med 'Hvad er lyd'-elevopgaverne, hvor der fokuseres på selve lyddannelsen.

I kan tage udgangspunkt i følgende tre materialer:

• Byggevejledning (Håndværk&design) som gennemgår de enkelte instrumenter.
• Instruktionsvideoerne - her kan du og klassen følge processen og få fif til jeres egen instrumentbygning.
• Materialet Valg af materialer (Håndværk&design). Undervejs i processen taler klassen løbende om instrumenternes konstruktion, materialer og musikalske egenskaber. 

Værkstedsarbejdet skaber en fin ramme for at samtale om musikken og dens klanglige egenskaber. For at få eleverne til at reflektere over konstruktionen og fysikken bag lyden kan I undervejs tale med eleverne om, hvilken instrumentkategori(er) deres instrument tilhører, og om instrumentets klang og om konstruktionen.

Det kan også være relevant at tage fat i spørgsmål, som rækker ud over fagets eget område.

Spørgsmål til musikfaget:

• Hvad er det for et instrument du arbejder på?
• Beskriv klangen og hvad den egner sig til
• Beskriv hvordan lyden skabes og reguleres

Spørgsmål til matematikfaget:

• Beregn hvor du skal trykke din streng ned, for at få oktav, kvart og kvint
• Beregn hvor lang dit rør skal være, for at lave oktav, kvart og kvint
• Kan du bygge dit instrument med trekantede former?

Spørgsmål til håndværk & design-faget:

• Hvordan spænder du strengene/skindet?

4. Selvstændig konstruktion

Eleverne deles i mindre grupper, som hver bygger instrumenter ud fra en række opgaver. For at få eleverne til at rykke videre fra det eksemplariske fælles eksempel og arbejde mere kreativt, er det vigtigt, at der arbejdes med benspænd. Vi har her valgt nogle opgaver, som omfatter nogle musikalske kriterier (antal toner, lydstyrke osv.). Anvend materialet Instrumentbygning med natur - elevopgave (Håndværk&design).

Om processen i dette trin:

• Alle grupper går i gang med at løse byggeopgaverne. Grupperne planlægger selv byggefasen, vælger materialer og finder det nødvendige værktøj.
• Arbejdet forløber i korte arbejdsgange (30 minutter), afbrudt af korte præsentationer og evalueringer i den samlede klasse. På den måde har grupperne hele tiden et mål at arbejde hen imod (næste præsentation). Samtidig får de gavn af videndeling og sparring på tværs af grupperne. 
• I byggeprocessen skal eleverne hele tiden udforske instrumenternes klang og muligheder: Hvordan lyder de, og hvordan kan man spille på dem?
• Undervejs i byggeprocessen kan du som lærer have brug for at motivere eller udfordre de elever, som enten sidder fast eller er blevet hurtigt færdige. Her er forslag til nogle supplerende motiverende og /eller udfordrende opgaver. Anvend materialet Supplerende opgaver til instrumentbygning (Musik).

5. Præsentation

Eleverne præsenterer efter tur deres instrumenter for den samlede klasse eller i mindre grupper. De skal forklarer hvilke overvejelser de har gjort sig undervejs, og hvordan de har løst opgaven. Alternativt kan eleverne sættes til at svare på samme spørgsmål for en anden gruppes instrument.  Du kan bede eleverne svare på følgende spørgsmål:

• Hvad er instrumentets navn?
• Hvilket lyddannende princip er der tale om?
• Hvordan formes lyden?
• Hvilket materiale er instrumentet lavet af? 
• Og hvordan er dette med til at forme lyden (beskriv lyden med ord)? 
• Hvad hvis instrumentet var lavet af et andet materiale?
• Hvordan ændres tonens højde (frekvens)?
• Hvordan ændres tonens styrke (amplitude)?
• Er der nogen særlige kendetegn ved instrumentet?