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7時間目



今日の授業は,5時間目にPTA参観授業として行った。
ふりこ以外の様々なものへと振動の世界が広がる第2部。今日は【バネや針金のねじれの振動】を扱う。
今年度,これが最後の参観授業。さて,お子さま達はどんな姿を見せてくれるだろうか!?

いつもより早めに教室に入ると,「お,先生が来た!」と言いながら全員スッと席に座る。この時点で既に「おかしい」(笑)
ま,大勢の大人が周りで見ているから緊張感は最後まで抜けないだろ。
仕方ないので授業書を配る。


前時までの復習をしながら掲示物を次々と貼っていく。
このときにボクなりの工夫をしてある。それは,【ふりこの周期】【弦の周期】の実験結果について,同じように『ふれはばによらず同じ』と続くようにしている。今までの実験結果から,振動に関する法則性を見つけやすいようにしている(^^)v

今日の最初の【ふれはばを変えるとバネの周期はどうなるか?】という問題は,ボクが初めて授業書を読んだ時にはかなり迷った問題。子どもたちも同じように悩んで予想が散らばるかな~と思ってたのだが・・・
ふたを開けてみると,ほとんどの子の予想が一致した!
アやイの予想の子から「え? なんで??」という声があがる。ボクもそう思った(^^ゞ


《ア:ふれはばを大きくすると周期も長くなる》
ふれはばを大きくすると,バネの移動距離が長くなるから,周期も長くなる。

《イ:ふれはばを大きくすると周期は短くなる》
さっき先生が試しにやってくれた時に答えが分かったようなもん。思いっきり引っぱった時はバネの縮む勢いがもの凄かった! ということは,スピードが速いから周期も短くなると思う。


《ウ:ふれはばを変えても周期は変わらない》
今までにやってきた「ふりこ」や「弦」の周期はどれも『ふれはばによらず同じ』だったから,今回のバネも同じようになると思う。



いつも正解する事が多く,たいてい多数派にいるN間くんとマー坊が,今回はアとイに分かれているので,二人の意見を聞いてみんなの考えもぐらつくかと思ったけど・・・アやイからウに予想変更する子が続いた☆

N間くんはやはり「移動距離」にこだわっている。マー坊は「勢い」。
さて・・・・・実験!
ふりこと違って動きが速いので,1発目のストップメソッドは「ストップ」の声をかけ忘れた子が多かったが,2回目の実験でものの見事に「同時」☆


「さて,次は,振動は振動でもちょっと変わった実験道具が登場するよ~」と言って取り出したのは,針金のねじれの周期を測定する自作実験道具。
ゆ~っくり回転しながら「行って~・・・帰ってくる~・・・」動きをするこの道具は,どことなく滑稽である(~v~) ここでは,

回転であっても『行って,帰ってくる』運動をしているから振動の一種であること。
この道具において「ふれはばを変える」というのは,ねじり回転の回数を変えるということ。


この2つをしっかりと確認し,実際に動かしてみる。

「さて,このへんちくりんな道具のふれはばを変えて今までと同じように実験するけど,この問題は選択肢がないだろ? これはどういうことかというと,板倉先生からの挑戦状よ! 『ここまで来たら,もう選択肢なしでも自分なりの予想をきっちり立てれるでしょ?』ってこと。どう,いけるか?」
と聞いてみると,「もう分かった!」の声(^^)v
期間巡視をしながら確認してみると,ほぼすべての子が《ふれはばを変えても周期は変わらない》という予想を立てている!
よし! 振動に関わる法則性に関してはもう,直観的判断を通り越して,「繰り返されてきた事実」から導き出される判断を優先して考えられるようになってきてるぞヽ(^。^)丿


ところで,この実験道具は2つと同じものを作れないから,今までやって来た“ストップメソッド”とは違い,ストップウォッチを用いて周期の測定をする。事前準備の際に確認済みとはいえ,実験の前には緊張感が漂う・・・。

1回目の「ふれはば小」の結果・・・・・11.2秒!
さて,「ふれはば大」の実験・・・・・
ストップウォッチを止めてから,「何秒ぐらいだと思う?」と聞くと,不安そうな顔をしたり首をかしげたりしながらも,
「11秒前後やと思う!」と多くの子が答える。結果は・・・・・11.8秒!

「わずか0.6秒しか変わらんかった!」と感心したような声。

「測定する人間の一瞬の遅れによる誤差とかあるから,ま,『ほぼ同じ』と判断してもいいかな?」と聞くと,
「うん」と頷く顔,顔・・・(^o^)
このあと,希望者2名にも測定してもらったが,ものの見事に結果が一致する☆
1人に関しては,明らかにストップウォッチを止めるタイミングが早くて,10.5秒という結果。しかし「早すぎてこれだったから,ひょっとしてうまく押せたらピッタリだったかも?」とフォローして二人目・・・
なんと,ジャスト11.2秒という結果が出る! 「ほ~!」という感嘆の声♪
この実験は,「こんなにいい加減に思える道具や測定方法を用いても,ちゃんと科学の法則性が通用するんだな~」と実感できるから,ボクは好きだ。子どもたちも同じように感じてくれただろうな(^^)v


さて明日は,今日までの実験を振り返って,そこで見えてきたことを発表してもらい,「そうだよ。君たちが考えたとおり,科学者が調べた結果も同じようになってるんだよ」というお話を読む。本当に,授業書というのはよくできているなあ。頭ごなしに法則性を押しつけるわけでなく,自分たちが納得して「科学の原理を受け入れてやってもいいよ」という構成になっている。まるで,「この法則は俺が発見したんだ!」とも思えるような構成。
知ってかしこくなるだけでなく,かしこくなった自分に自信を持ったり,さらに深く学びたくなるその真髄はここにあるんだろうな!
  1. 2006/02/22(水) 14:17:39|
  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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