仮説つれづれ日記

今年は学校を変わり5年生担任です。仮説実験授業は《花と実》でスタートしました☆

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ふりこと振動6時間目



今日からいよいよ《第2部》のスタートである(^^)v
【ふりこ】の振動の法則性をつかんできた第1部。あるいは,ふりこという題材を通して,【振動】にまつわる基礎的な概念を獲得してきた第1部・・・
第2部は,【ふりこ以外の様々な振動】を取り扱うことになる。手始めは,まず【音】から・・・

この第2部では,振動の世界が【ふりこ】という特殊なものから飛び出して,【振動一般の法則性】へと世界がバーッと広がっていく。その構造が分かれば「楽しいことこの上なし」なのだが・・・いかんせん,この第2部とっぱちの問題の取り扱いがけっこう難しい。
そこで,ボクなりにいろいろ工夫をしながら,『ふりこと振動第2部』の世界へ気持ちよく入ってきてもらえるようにしている。




まず,「音も振動なんだ」ということを納得してもらう作業から・・・。
松木さんが復刻(改訂)された授業書では,第2部の導入部分が非常にシンプルで短い【お話】になっている。そのお話に沿って読み進みながら,《小太鼓・シンバル・音叉》を取り出す。

「音も振動なんだって! ほら,音叉だったら,この金属部分が『行ったり来たり』の振動を細かく素早く繰り返し,その振動が空気に伝わって,人間の耳には音として聞こえるんだって」と言いながら,鳴らしてみる。そして,前の席の子にそっと触ってもらうと「ウワ! すごい!!」というナイスリアクション☆ このおかげで「触ってみたい!」という子が続出するので,カンカン鳴らしながら席の間をグルグルまわっていく。
半分から残りは,シンバルを鳴らしながらまわっていく。これは見た目にも「振動である」ことが分かりやすい♪
全員に,「音が出ているときは楽器が振動している」ことを“触って”確認してもらったあと,前で小太鼓の上にBB弾をちらばして叩いてみる。バチバチと飛び跳ねるBB弾。大きな笑い声と,持って帰るために必死にかき集めるヤンチャ坊主達(笑)
よし! つかみはOK(^^)v


次に,第1部のふりこの振動のまとめを描いた板書を見ながら,教室に常備してあるギターに置き換えて説明。
「ふりこの振動は,糸が短い時ほど周期も短くなったでしょう。ギターも弦が振動するから音が出るんだよな? その弦だって,短くしたら周期が短くなるんだって」

そしてページをめくると,「振動数(周期)が変わると,音の高さが変わります」と書いてある。今まで〈周期〉で通してきたのが,ここだけ《振動数》という概念を用いることになる。だがここで,松木さん考案の掲示物が非常に役に立つのだ! ↓

20060222005049.jpg


「ギターの弦を短くするってのは,『指で押さえる』ってことなんだよ。ほなけん,先生はギターを弾くときに,左手でフレットを押さえてるだろ? そしたら音の高さが変わって,メロディーを奏でられるんだ」と言って,実際にやってみる。子どもたちも「なるほど~」と頷いてくれる。そこですかさず,「表を見たら分かるだろ? 弦を短くしたら周期が短くなるよな。ということは,振動数は?」「大きくなる・・・?」「そう,そしたら音は?」(※実際に弾き比べてみる)「あ,高くなった!」「そう!」
こんな具合で,振動数の変化による音の高さの変化を確認してもらう。

だがしかし,これだけだったら,子どもたちは何か狐につままれたような顔をしている(^_^;
そこでボクがいつも使っているのが『トーキングバルーン』! 風船の下に垂れ下がっているプラスチックの糸にギザギザがついてあり,これを指でこすると,その振動が音となり,「がんばって!」などというセリフが聞こえてくる。どのクラスで紹介してもバカウケする代物である☆

「この風船は喋るけど(笑),それはこの糸のギザギザを振動させるからよ。それでじゃ・・・! もし,この糸をゆっくり引っぱったら,ブルブル震えるのもゆっくりだよな。そしたら,1秒あたりの振動数は?」「少ない!」
「そう。そしたら,こんな声になる・・・」(※やってみると・・・)

「が~んば~って~~」(ドスの効いた声) ←大爆笑(^o^)

「次に,素早くキューッと引っぱったら?」「ブルブルッって素早く振動する~!」
「そう,そしたら『1秒あたりの振動数は大きい』よな? やってみるよ・・・」

「ガンバッテ!」(ヘリウムを吸ったような声) ←大大大爆笑ヽ(^。^)丿

「な,これで納得する? 振動数が大きければ高い音。振動数が小さければ低い音やな」

とまぁ,ボクはこんな風に,第2部のとっぱちを進めています(^^ゞ
「音の大きい・小さい」は,ここまでのやりとりの中で,なんとなく確かめて終わり。次に出てくる問題の中で,「子どもたち自身がスパッと実験の結果を確認できる(しかも全員の意見が統一されて)」ということは重視してないからだ。だいたい,音感というものには個人差があるものだしね。


長い長い《前ふり》を終えて,いよいよ【問題1】。
【弦のふれはばを変えたら音にはどういう変化が出るか】という問題。
子どもたちには,ここでは詳しく説明しないが,ようは「弦の振動もまた,ふれはばを変えることにより振動数(周期)に変化が出るか出ないか調べてみよう」ということである。

とにかく選択肢もややこしいが,配ったらすぐに「ん? 2つの予想に○をつけたい・・・」と気づく子が出た。そう,この問題は正解が2つあるのだ!
(※このあたりも,仮説の授業書の問題の中ではめずらしく,思考が煩雑になりがちな選択肢設定なんだよな~(^_^;)

予想はまぁ,だいたい似たところに集まった様子だが,1つ面白い傾向として,「弦のふれはばを大きくしたら,音の高さも高くなる」と予想した子がけっこういたこと。それに対して,するどく反論した子がいる!

音も振動だけど,さっき確認したように,振動数が変わらなければ音の高さは変わらないはず。そして,第1部でやった「ふりこ」は“ふれはば”を変えても周期が変わらなかった。ということは,弦も“ふれはば”を変えたところで周期(振動数)は変わらないと思う。

“ふれはば”を大きくすれば,それだけ大きく振動するから音は大きくなるだろうけど,高さは変わらないんじゃないか?

もしも,弦のふれはばを変えて音の高さが変わるんだったら,先生だってギターを弾けないはず。思いっきり鳴らしたときに別の音が出るんだったら,楽器が作れないと思う!


いやはや,この問題は何から何までややこしいので,「サッサと実験して,結果の確認の時に大切なエッセンスだけを抜き出して今日は終わりにしよう」と思ってたのだが・・・考える子は考えてくれてるんだな~☆
上記の意見を聞いて,予想変更する子が出てきた(^^)
結果はやはり,「弦のふれはばを変えても音の高さは変わらず,大きな音が出るだけ」ということになる。


その後,「ということは,弦の振動もまた『ふれはばによらず同じ』ということになるな。実験結果を書いておいて」と確認。「ふりこの時も『ふれはばによらず同じ』だったよな~」ということも・・・
これが,明日の授業への複線となるのだ!!
  1. 2006/02/21(火) 11:21:56|
  2. ふりこと振動2005
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徳島で小学校教員をしています。

後藤浩之

Author:後藤浩之
小学校教員になって15年目。
仮説実験授業を始めて14年目です。
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