【授業レポート】実践！理科実験教室 夏期講習

入試問題には身近なものを利用して、ある実験を行いそれについての出題をするもが多くあります。せっかく身近なもので実験ができるのであれば、実際にやってみて、理解を深めていこう ということで「実践！理科実験教室」のはじまりです。

今回の「実践！理科実験教室」では、ファシリテーターとして、民間学童などで科学実験教室や算数実験教室のプログラムを提供している「こどもみらい工房」代表　柳田真樹子先生をお招きしました。子どもたちには実験を通して多くの気付きや学びを引き出す協力をしてもらいます。

まず、生徒たちにはコイルを作成するところからやってもらいました。手作り感満載のコイルの完成です。実際に電流を流すと電磁石に！「本当に磁石になってる。」という生徒たちの驚きの声。電流の向きをかえたり、鉄くぎをいれたりと、変化の確認をすることで理解が深まったようです。

次は先ほど作成したコイルを利用し、複雑な回路の作成をします。子どもたちは、協力して図のような配線していきます。

どの線とどの線をつなげば電流はどのように流れるか予想しながら実験。自分の予想はあってたかな？

実験後、それぞれの回路図について解説。実際やった実験後の解説ということもありみんな真剣。ちなみに、写真の手前の机にある配線は子どもたちだけで作ったものです。よくできています。

さて、はじめは鏡をつかったウォーミングアップ。どうやって鏡を使うかわかるかな？

次は、鏡の問題でよくみる入射角と反射角についてです。レーザーポインタと鏡を使い、角度を書きこんだ方眼紙の上で実際に試してみます。いろいろ鏡の角度を変えながら光の反射する角度のイメージができたよう。下の問題もみんなよく予想できしています。

次は鏡を複数枚使ってものをうつす問題。どのようにみえるかな？意外とちゃんと見えるように鏡を配置するのが難しい。子どもたちは、「もっとこっちにむけて」などと協力して鏡を配置。複数枚の鏡のうつり方を確認して、次は潜望鏡の仕組み。実際に作ってみよう！

最後は、鏡に映る範囲の問題。作図して、実際にみてみよう。方眼紙上のそれぞれの位置に電池をたてて、iパッドのカメラで人の目線になって確認。鏡のどの位置位にうつるかも確認できましたね。

まずは、子どもたちにペットボトルを２本、竹ひご１本、クリップ１個、木の板を１枚渡します。これでてんびんを作ります。こんな簡単にてんびんができました。これを利用し実際に問題にチャレンジ！

次は、このてんびんとおもりを利用しバナナの重さをはかってみよう。バナナをつるす位置、おもりをつるす位置から計算し、出した答えが何とぴったり。ここまでの精度でできるとはビックリです。

最後は応用問題の「円盤てこ」です。やったことがない子どもたちは全く歯がたたない内容です。
この問題に対して、まずは子どもたちの考えを書いてもらいます。そして、用意した円盤てこで実際に自分がかいた予想を試してもらいます。

ビックリすることに、下の難問がすらすら解ける。これにはビックリです。この内容から大切なことは、「水平距離」、「正三角形」です。バッチリ覚えられていますね。

まずは、レンズを通った光がどのように動くか確認です。像がはっきりうつるようにレンズの位置やスクリーンの位置を移動。光源・レンズ・スクリーンの位置の関係がわかってきましたね。

次は、定番の像の向きがどうなるかを考える問題。他にも、レンズの半分を黒い紙で覆ったり、レンズの位置やスクリーンの位置を変えることでどうなるか実験です。

光源を動かすとスクリーンにうつる光源も動きますが、なかなか思い通りに動きません。子どもたちは、「上下左右が逆に動くから難しい！」と。よくわかっていますね。

レンズを通した光の進み方を学んだ最後はレンズを利用した道具「レンズカメラ」作りです。焦点距離とスクリーンの関係を考慮し、箱を作成していきます。今日学んだことの集大成です。