失敗を恐れずに粘り強く疑問を解明していく力を

私立中高進学通信

2022年12月号

実験／実習大好き！

京華中学校

失敗を恐れずに粘り強く
疑問を解明していく力を

きめ細かな指導で学力向上をめざす京華では、実験や観察を多く取り入れ、実物に触れることで器具の扱いや手順を指導。ひとつの疑問を解明するための粘り強さと基礎力を育みます。

台車を水平面上で移動させた後、斜面上で移動させ、2つの運動を比較。
等速直線運動と加速度運動の違いを、打点の間隔や紙テープの長さで確認しました。

等速直線運動と
加速度運動を比較

　この日、物理室で中3生が取り組んでいたのは、力学の実験。台車を水平面上で移動させた時の運動と、斜面上で移動させた時の運動を、記録タイマーを使い記録して比較します。

「手で押されることで水平面上を動き出した台車は、一定の速さで動き続けます。これが等速直線運動です。そのため本来なら、記録タイマーによって紙テープに打たれた点は等間隔で並び、5打点ごとに切り取った紙テープの長さは等しくなるはずです。しかし、結果を見ると、どちらも等しいとはいえません。それは、台車と台の間や、記録タイマーと紙テープの間で摩擦による抵抗が生じるからです」と、理科の池本和樹先生は生徒たちに説明します。

　次に生徒たちは、椅子を使って斜度をつけた台に台車を置き、手を離した後の運動を同じように記録します。

「斜面の運動の場合、時間の経過に従って打点の間隔が広くなり、紙テープが長くなることがわかります。これが加速度運動です。飛行機が飛び立つ時や自動車が加速する時、体がシートに張り付くような感覚があるでしょう。この実験では、加速度が紙テープでグラフ化されるため、目で確認できるのです」（池本先生）

台車と記録タイマーで、速さを測定（中3・理科第1［物理分野］）

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　池本先生が台車や記録タイマーなどの操作方法とともに、実験の流れを生徒に説明しました。

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　先生の説明に真剣に耳を傾ける生徒たち。どのような結果になるのか、期待に胸が高鳴ります。

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　台車と、水平な台に取り付けられ、紙テープが通された記録タイマー。

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　台車を水平な台の上で動かすと、一定の時間間隔で記録タイマーが点を打ちます。その5打点ごとに紙テープを切ります。「記録タイマーは1秒間に50の点を打ちます。この打点から速さがわかります」（池本先生）

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　テープの打点の間隔を確認する生徒たち。この紙テープを切って紙に貼って並べ、グラフ化するのです。

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　水平面と斜面のテープの長さ（速さ）比較。斜面では時間の経過とともに速度が増していることがわかります。

実験での学びが
部活動に活かされています

中3／Kさん

　今回の実験では、台の角度を大きくして台車を走らせると、テープの長さがどんどん長くなっていくことがわかり、斜面では速度が一定でないことを目で見て実感できました。僕は理科が好きなので、実験が楽しみです。この学校は理科の実験が多く、そのたびに「失敗を恐れずにチャレンジしよう」という池本先生の言葉が強く心に響いてきます。僕はバスケットボール部に入っていて、この考え方が練習や試合でも役に立っています。

失敗から多くのことを
学んでほしい

理科／池本和樹先生

　生徒には実験を通して失敗から学んでほしいと思います。ですから、実験の結果が思うように出なくてもよいと私は考えています。今、理科の教科書に掲載されている内容は、過去に多くの研究者たちが失敗を繰り返しながら解明した結果だからです。社会の課題の多くは、科学の力によって解決できます。理科を学ぶことで、失敗を恐れずに疑問を解明したり、課題を解決したりしようとするチャレンジ精神も育みたいと考えています。

（この記事は『私立中高進学通信2022年12月号』に掲載しました。）