モヤモヤするけど楽しい!ブラックボックスの実験

ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。 

ナリカのSEPUP教材『ブラックボックス』を使った実験を、高校2年生の授業で行いました。ブラックボックスとは黒い箱という意味ではなく、中の構造がわからない箱という意味です。実際は箱根の寄木細工の職人が作った一辺が20センチの正方形の茶色い木箱なのですが、この木箱を少し振ってみるとカラコロと音がします。

この箱の中の構造を調べることが生徒の課題です。実験室にあるものはどんなものでも使って良いのですが、木箱を壊したりしてはいけないという注意点を伝えて、実験スタート。

あらかじめ確かめるための道具として、磁石、聴診器、定規を事前に用意しました。生徒は音や色などをまず確認してから、磁石を近づけてみます。

すると磁石が中に入っているものにはりつくことで、なんとなく手応えを感じます。

中には磁石が張り付く小さな球のようなものが入っており、また木箱の中には何箇所か仕切りのようなものが入っています。磁石を使って、球のようなものを動かしていくと、球が中にある仕切りのようなものにぶつかり、磁石から外れます。その手応えを元に、仕切りの形など、中の構造を考えていきます。

磁石を箱の上下につける生徒もいたり、音を聞いて考えるものもいたり、いろいろな工夫をして推測する生徒がいました。

20分の時間内で、構造を調べて仮説を立てて、話し合いをして、発表しました。2人で実験をし、4人で話し合うという形態で行いました。一生懸命、中の様子を推測したり、楽しそうに調べている様子が見られました。

また中の構造を調べ始めの時は、なんとなくで書いている生徒も多かったのですが、定規をつかってその構造物の大きさなども量として調べるようにと指示をしていきました。

この活動では、正解を見ることはできません。僕も中が実際にどうなっているのかはわかりません。生徒とすると、正解を知りたいという気持ちが強く、教師が提示を最後にしてくれるだろうと期待をしているのですが、実際に答えを示すことができないという活動です。答えは見つけられなくても、中の構造を推測し、推測するための方法を考えて、仮説を立てて、他者と意見を交わして、合意形成を取っていくという、研究の流れを疑似体験できるという活動です。

生徒の感想としては次のようなものが見られました。

モヤモヤが残るものの、このモヤモヤとしたものを残すことこそが目的のワークです。どうしても中高の実験は、何かある正解があってそれ以外は不正解と思いがちですが、このような体験を通して、考えることの面白さや奥深さを感じてくれたのではないかと期待しています。感想の中に、「楽しい」という意見があって、このような実験を楽しめるという生徒に嬉しく思っています。

参考 ナリカ「ブラックボックス」のサイトはこちら。

科学のタネを発信中!

ニュースレターを月1回配信しています。


 

登録はこちらから

科学イベントのお知らせ

全国で科学イベントを実施しています。詳しくは下のボタンからどうぞ。

桑子 研(くわこけん)
 1981年群馬県生まれ。サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など10冊。