第1日目 2007/8/17
第1日目 午前の部
実験1 運動への招待探究1 あなた自身の運動の距離(位置)-時間グラフ
活動1-1: 距離-時間グラフを作る・解釈する
活動1-2: 位置-時間グラフを一致させる
探究2 運動の速度-時間グラフ
活動2-1: 速度のグラフを作る
活動2-2: 速度グラフを一致させる
探究3 位置のグラフと速度グラフを関係づける
活動3-1: 位置グラフから速度グラフを予想する
活動3-2: 平均速度を計算する
発展3-3: 平均値,フィット機能を用いて、平均速度をもとめる
活動3-4: 速度グラフから位置グラフを予想する
第1日目 午後の部
実験2 運動を変化させる探究1 速度と加速度のグラフ
活動1-1: スピードアップ
活動1-2: もっとスピードアップする
探究2 加速度を測定する
活動2-1: スピードアップする台車の速度と加速度
活動2-2: もっとスピードアップする
探究3 スローダウンとスピードアップ
活動3-1: スローダウンする
活動3-2: 方向を逆にする
探究4 ボールの運動
活動4-1: ボールの垂直投げ上げ運動
9:30
村田先生(本研究会代表)あいさつ
物理の学び方について,新しい流れがアメリカを中心として生まれています。これが日本でどのように当てはめられるのか? それは物理の基礎部分を受け身に学ぶのではなく,アクティブに,積極的に学ぶ方法であります。ここに参加された高校生や大学生の皆さんは,どうか自分から積極的に学んで欲しいと思います。2日間の日程をがんばり,楽しんで欲しいし,こういう学び方があることを知って欲しいと思います。
FMCEの実施
Force and Motion Conceptual Evaluation(力と運動概念評価問題)の趣旨を笠先生から説明の後,30分程度実施。
全体では47問もの設問がありますが,以下では3つの例を載せます。
例 氷上のそり
そりが水平な氷上にある。そりと氷の間のまさつはとても小さいので無視できる。スパイクシューズを履いて氷上に立っている人は、このそりに力を加えて押すことができる。このとき、問1〜問7の各問いに述べられているような運動をしている場合に、そりを動かし続けるような力を下の選択肢AからGのうちからそれぞれ1つ選びなさい。1つの選択肢を2度以上選んでもよいし、1度も選ばなくてもよい。もし正しいものがないと思ったら、Jを選びなさい。
問1 右向きに一定の割合(等加速度)で速くなっていくようにそりを動かし続ける力はどれか?
問2 右向きに一定の速度でそりを動かし続ける力はどれか?
問3 そりが右向きに動いている。このそりを一定の割合(等加速度)でだんだん遅くしていく力はどれか?
(図は割愛します)
次の3点をモットーに2日間の取り組みをすすめましょう
●自分たちですべて確かめる
●予想や結果について班で話し合う
●担当の先生はアドバイザーにすぎない
午前の部
探究1 あなた自身の運動の距離(位置)-時間グラフ
探究2 運動の速度-時間グラフ
探究3 位置のグラフと速度グラフを関係づける
モーションセンサー(超音波を発し,対象物からの反射波によって,距離を測定するセンサー)を使い,今日は多くの実験を行います。
モーションセンサーから離れたり近づいたりして,その人の位置を測ります。(動画1 約700KB)
皆さんとても楽しそうです。見学にこられた方々も班に入って見たそうな表情の方も・・・・
昼食後のデモンストレーション 「ウサギとカメ」
生徒学生達にグラフ用紙が配られ,2つのグラフを描くようにとのこと。
1つは皆さんがよく知っている「ウサギとカメ」の童話を,位置-時間グラフ(x-tグラフ)にする。
もう1つは,皆さんが新「ウサギとカメ」の話を創作し,それを位置-時間グラフ(x-tグラフ)に表す。
指名された者6名が黒板に各自のグラフを描く。それを小川先生が読み取り,ウサギとカメの様子を実況中継のように解説。
とても愉快で,参加者も大笑いのうちに,グラフの見方が学べるという素晴らしいプログラム! 「面白かった」の声が続出。
午後の部
探究1 速度と加速度のグラフ
探究2 加速度を測定する
探究3 スローダウンとスピードアップ
探究4 ボールの運動
京都の夏は暑いです。午後からは気温も上昇する中,エアコンの効いた実験室で暑さも忘れて取り組む参加者。
班を担当する教員や全国から見学に来られた先生方も,生徒や学生の熱心さにおされながら実験を見守っています。
実験室の様子
扇風機を載せた力学台車を用い,モーションセンサーで距離を測定。(動画2 約550KB)
距離だけでなく,同時に速度や加速度も表示される。
次にモーションセンサーを上の方にセットし,バスケットボールを投げ上げるというもの。
重力加速度はうまく測定できたでしょうか。右写真の班は平均値が9.77と表示。
(動画3 約270KB)
スタッフも含めた参加者全員で記念撮影
そして高校生と大学生は交流会。ケーキとジュースをいただきながら,盛り上がった楽しい時間となりました。
そのころスタッフと見学者で1日目の総括と意見交換会。
明日も元気で会いましょう。