ふりこで理科的な考察の練習を <ふりこのきまり> 

ふりこの長さは25cmからが良い

ふりこ実験台を準備しておく

 ふりこの長さは25cmからが良い。25cmだと往復で約1秒になる。実験を巡視しながら、往復の回数の数え間違い、振り子の長さの測り間違いなどを見つけやすい。

振り子の関数

 振り子の関数は、X秒にしたのなら上の式で長さyを求めることが出来る。1秒なら、4分の1mだ。

 4倍の100cmで片道1秒、その4倍の4m振り子で片道2秒と推測出来るようになってくれるといいのだ。

 ふりこ実験器は、もとは輪軸などの実験台だったのだろうって部品を利用してつくったもの。

変える条件と変えない条件に着目させる

振り子の記録用紙

 実験をするときには、元の状態などと比較して考察をする。ふりこの実験は長さ、重さ、振れ幅を変えて実験を繰り返す。比較するためには変更する条件は一つでなければ考察に苦労する。変える条件は何で、変えてはいけない条件は何か、を意識させておきたい。そのために、「変えない条件」の項目を入れた記録表を作ってみた。

「有意な差」かどうか、考えることもできる

 考察に結果を書いてしまうことってはじめの内にはよく見られる。

「重さが重い方が、0.05秒遅いということが分かった」ってな類だ。重さを4倍ほど変えたのに、その差は有意な差なのか誤差なのかを考察するのも大事にしたい。そうすると、結果をわかったこととして書くことは少なくなるんじゃないかナ。

 おもりが重たい分糸が伸びて振り子の長さが長くなっていた、とか、測り方が正確ではなかった程度の差だとか考えられると良いのだ。

余裕があれば2倍の50cm、2mふりこも

特大の振り子実験機

 長さが2倍になれば、時間も2倍になるとわかりやすい、って考えるのは普通だと思う。時間的にオシていないのだったら、25cmの次に50cmをやってみると良い。

 測定結果は、ルート2倍の1.4倍の時間になるはず。

 じゃぁその倍の100cmにするとどうだろう。

 1.4×1.4の時間がかかるだろう、って推測できると、小学校にしたらスバらしいことではないだろうか。

 

  2mの振り子は、器具棚の天板にクランプで固定して用意している。

 各班から見える位置なので、振っておいて各班ごとに計時させるって方法が出来る。

 

安全のために机に固定を

 

クランプ固定

 1mの振り子は安全を考えてクランプで実験机に固定している。ふりこを振る方向と、周囲で観察する子たちのスペースを考えて配置しなくちゃならない。

縦3個と横3個では

振り子その2

 ぶらんこの立ち漕ぎと座り漕ぎの差、ってのも考えられる。重心の位置が移動するから違いが出るのだ。

 それを実験で擦る方法として、テコの実験用のおもりを使って、縦3個と横3個の場合を比べてみることが出来る。錘の長さ1個分のふりこの長さの違いが結果に出る。

 長さで周期が変わると分かった後の、応用実験としておもしろい。

ふりこ用分度器は、Excelで作れる

振り子用分度器 振り子用分度器 <ふりこのきまり>

 

 普通の分度器は両端が0度の表示だ。振り子用には中央が0度のが望ましい。しかし、そんなのはナイ!

 で、自作してみた。Excelの円グラフの機能を使って、それらしい数値の円グラフを描き、その半円部分を使っている。それをベースに数字などを書き加えている。

 これでよければ、取り込んで印刷し、パウチしてもらうとA5版ぐらいの分度器にはなる。

4mのふりこは、結果の予想を立ててから

ふりこ実験台を準備しておく

 2階の廊下の手すりに取り付けた4m振り子。1階の廊下で振れるおもりを取り囲んで計測をする。

 1、の4倍の長さなら往復で何秒だろうか、って予想が立ってなくちゃならない。

 で、理科用と体育用の全校のストップウォッチをかき集めて、一人1台の時計で1回計測をする。10往復でも1分かからないんだから、そんな大仕掛けな実験ではないわナ。

毎時間後のノートチェックが、理科的な考え方を育てる

 同じような実験が繰り返される単元で面白さがない、って思いがちだが、考察がきちんと書けるように育てるには、こんな繰り返しが良いのだ。

 毎時間後にノートを集めて「A、B、C」でも「◎、〇、△、×」でも記号をつけてやって、次時にふり返ると育っていく。3回以上繰り返すわけだから、ノート指導が肝心カナメ。

 

 

 


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最終更新日: 2020/09/21

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