Luonnontieteen opettajan itse tekemä! Liikkuva Scratch-digimateriaali, joka selkeyttää pituus- ja poikittaisaallot
Tervehdys! Olen tiedevalmentaja Ken Kuwako. Minulle jokainen päivä on uusi koe.
Maailmamme on täynnä aaltoja: ääntä, valoa, maanjäristyksiä ja jopa älypuhelinten radiosignaaleja. Fysiikan tunneilla monet kuitenkin kokevat aaltoliikkeen opiskelun haastavaksi, kun siirrytään mekaniikasta eteenpäin.
Tämä johtuu siitä, että ajattelutapa on muutettava täysin. Emme enää seuraa kappaleen liikkumista paikasta toiseen, vaan meidän on ymmärrettävä näkymätön ilmiö: se, miten pelkkä värähtely eli energia etenee.
Tässä postauksessa esittelen Kansallisen luonnontiedemuseon näyttelyitä sekä itse kehittämiäni digitaalisia oppimateriaaleja, joiden avulla aaltojen maailma avautuu intuitiivisesti. Aloitetaan tarkastelemalla, miltä aallon dynaaminen liike todellisuudessa näyttää.
Mehiläistanssi paljastaa poikittaisen aaltoliikkeen salat
Jotta aaltoliikkeen hahmottaminen olisi helpompaa, olen kehittänyt Scratch-ohjelmointiympäristöllä visuaalisia työkaluja aaltojen ominaisuuksien ymmärtämiseen. Olen julkaissut jo noin 40 erilaista materiaalia, joita kuka tahansa voi kokeilla ilmaiseksi tällä sivustolla. Tänään esittelen niistä yhden suosikkini: mehiläisillä höystetyn oppaan aaltojen maailmaan.
Katsotaan ensin tätä poikittaista aaltoliikettä (transversaalinen aalto) esittelevää harjoitusta:
Mehiläisten kuljettama poikittainen aalto
Tämän työkalun hienous on siinä, että voit hidastaa liikkeen nappia painamalla. Kun aalto etenee oikealle, huomaat selvästi, että jokainen yksittäinen mehiläinen liikkuu todellisuudessa vain ylös ja alas. Mehiläistanssin avulla on helppo sisäistää, että itse aine pysyy paikallaan, vaikka värähtely siirtyykin eteenpäin.
Pitkittäisen aaltoliikkeen hämmennys haltuun mehiläisten avulla!
Seuraavaksi pureudumme pitkittäiseen aaltoliikkeeseen (longitudaalinen aalto), joka aiheuttaa monille päänvaivaa. Esimerkiksi ääni on tällaista aaltoliikettä. Haastavaksi asian tekee se, että paperilla nämä aallot piirretään usein poikittaisina aaltoina, mikä sekoittaa monen ajatukset.
Ymmärrä pitkittäinen aalto mehiläisten katseen avulla
Tässä mallissa mehiläisen katseen suunta (oikealle tai vasemmalle) kertoo, mihin suuntaan liike tapahtuu. Näin näet yhdellä silmäyksellä, missä kohtaa mehiläiset pakkautuvat tiheään (tiivistymä) ja missä ne ovat harvassa (harventuma).
Graafien hallinta: Aalto valokuvana ja videona
Aaltoliikkeen opiskelun suurin kynnys on usein graafien tulkitseminen. On välttämätöntä ymmärtää ero tietyn hetken aaltomuodon (y-x-graafi) ja tietyn pisteen värähtelyhistorian (y-t-graafi) välillä.
Ota kaksi kuvaajaa haltuun samanaikaisesti
Syvemmän ymmärryksen saavuttamiseksi valmistan parhaillaan uusia materiaaleja.
Tällä hetkellä suunnittelen uutta hidastettua työkalua, jossa yksi aalto ilmestyy kerrallaan nappia painamalla. Tavoitteeni on, että voit itse kokeilemalla oppia, miten aallon nopeus, väliaineen (mehiläisten) liike ja aallonpituus liittyvät toisiinsa.
Ota yhteyttä ja lue lisää
Tiedettä ja oivalluksia helposti lähestyttävässä muodossa! Sivustoltani löydät hauskoja kotona toteutettavia kokeita ja selkeitä vinkkejä tieteen maailmaan. ・Tieteen vinkkilipas on nyt myös kirjana. Lue lisää täältä. ・Lisätietoa minusta (Ken Kuwako) löytyy täältä. ・Yhteistyöpyynnöt (artikkelit, luennot, tiedepajat, TV-työt jne.) voit jättää tänne. ・Seuraa uusimpia päivityksiä X-palvelussa!
Tiedevinkkien YouTube-kanavalla julkaisen videoita koetilanteista!
テレビ番組監修・イベント等のお知らせ
- 「ネイチャーティーチャー」（TBS）に出演しました。Tverにて11月3日（火）まで配信中です。
- サタプラ（MBS）にて「日常に潜む！ピンチ脱出法について」のコーナーに出演しました。Tverにて11月7日（土）まで配信中です。
- 11月4日（水） ZIP（日本テレビ）7:20頃放送予定（科学監修）
- 11月27日（金） テレビ監修番組放送予定
- 12月26日（土） ナリカサイエンスアカデミー（教員向け実験講習会）開催
１１月のイチオシ実験！
どうして結露は起こるのか？結露を防ぐためには？実験で確かめよう！
書籍のお知らせ
- 『高校入試 分解問題集 理科』（学研）…難しい問題も小さな問題に分解することで、問題を解くことができます。そんな分解の技術が身につくように深く関わりを持って作りました。
『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
各種SNS（更新情報をお届け！）
【日本語】X(Twitter)／instagram／Facebook 【英語】BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
Ei johtoa, silti syttyy! Käämin päällä oleva LED välähtää hetkeksi – keskinäisinduktion ihme
Pelkkä astianpesuaine ja ikkunan huurre katoaa?! Vesipisaroiden leviämisen tieteellinen salaisuus
Yksi hakaneula ja staattinen sähkö katoaa?! Yllättävä niksi, joka estää sen pistävän “räts!”-iskun
[Tieteellinen asiantuntija] Miksi hiukset nousevat pystyyn? Puksipuukampa tuottaa vain noin kymmenesosan muovikammen staattisesta sähköstä!
Mikä on langattoman latauksen salaisuus? Purin laturin palasiksi!
Miksi laite latautuu pelkästä asettamisesta? Käämit ja magneettikenttä paljastavat langattoman latauksen salaisuuden
[Esiintyminen] Voiko alakerran television käynnistää yläkerrasta? Kolmen peilin kaukosäädinkokeen tiede (TBS:n “Nature Teacher”)
Tieteen taikaa: sähkömagneettinen induktio on mieletöntä! Näin Suica, PASMO ja muut kontaktittomat kortit toimivat
Eikö punainen?! Violetiksi, vihreäksi ja siniseksi muuttuva “sateenkaari-ammoniakkisuihkulähde”
