ACENT-6Eインスタレーション第３弾「探究的な課題に挑戦　等速直線運動ってできるの？」を実施ました

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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。

先日、ACENT-6Eのインスタレーション第三弾の講師を務めました。久しぶりに高校生向けの授業を担当しましたが、皆さんが用意した課題に対して、様々なアイディアを持ち寄って取り組んでくれたことに感動しました。

今回の課題は「等速直線運動を地上で実現するにはどのような工夫が必要か？」というものでした。もともと吉本先生が開発した教材で、私が今回用にプリントを作り直して、また初めて顔を合わせる生徒が多かったこともあり、アイスブレイクなどをしながら班で関わりが取れるように工夫をして進めていきました。参加した生徒は、中学３年から高校２年までの１５名です。

はじめに水平面上で台車を押してその動きを記録しましたが、実際には速さは変化することが多く、特に理科室の机の形状（中央が凹んでいる）などが影響します。このような課題に対して、どのように理想的な等速直線運動を実現するかを生徒たちに挑戦してもらいました。理科室の道具を自由に使える条件のもと、様々な工夫を凝らしながら実験を進めました。

今回のプログラムは、非常に自由度の高い探求型のもので、生徒たちはグループごとに実験方法を考え、実行しました。普段の授業では用意された実験道具を使うことが多いですが、今回は自分たちで実験方法を考えることができ、非常に刺激的で面白い経験となったようです。

また、このプログラムを通じて、仮説を立てて実験に取り組むことの重要性や、工夫がどのように結果に影響するのかを学ぶことができました。例えば、机の上にサラダ油を塗ったり、空気抵抗を減らす工夫をしたり、スピードを上げて実験を行うなど、様々なアプローチが見られました。

１班の傾きが-0.046cm/sとなり、もっとも0に近くなりました。

参加した生徒たちが楽しそうに実験している姿が印象的で、次のような感想をいただきました。

等速直線運動を実現するには摩擦や抵抗があると知ってはいたのだが、それらを小さくするために試したことは、意外にも大きな交果がなかった。油で、骨りやすくなった分ガイドレールが必要になってむしろ減速したり、水平になめらかに記録テープを入れることに気が回らなかったりと失敗もしたが、考えた通りにいかないことをさらに追察したり、自分で思いつかなかった考えを他の人から学んだりする時間は楽しかった。研究体験を少しはできたかと思う。

生徒Aの感想

今日の講座で、仮説を立ててから実験を行うという順番がとても大切なのだということを学びました。今までの実験では仮説を考える意味がわからず、こっそり飛ばして、実験を行っていたのですが、課題を解決するときにやみくもに試していくのでは、ほしいデータがなかなか取れないということを思い知りりました。研究する機会にしっかり活かそう思います。