教科書だけじゃ伝わらない！象と光線の屈折を体感するマチ針を使った実験
光の屈折実験を成功させる！〜生徒の「なるほど！」を引き出す準備と実践のコツ〜
理科の授業で「光の屈折」を扱う際、頭を悩ませる先生方もいらっしゃるのではないでしょうか？教科書や資料集に載っている図だけでは、生徒たちはなかなかイメージを掴みにくいものです。しかし、実際に光の進む道筋を目の当たりにすれば、その理解度は格段に深まります。「なぜ光は曲がるんだろう？」「どうしてそう見えるんだろう？」生徒たちのそんな素朴な疑問や「なるほど！」という発見を引き出すためには、実験が一番です。
今回の記事では、光の屈折実験をスムーズに、そして効果的に行うための準備から手順、さらには実験をより面白く、学びを深めるためのちょっとしたコツまで、授業準備に役立つ情報をお届けします。定番のガラスブロックを使った屈折の実験ですが、ほんの少しの工夫で感動を倍増させることができます。使うのはまち針です。
なおこの実験は同僚のS先生から教えていただきました。私もやったことがあったものなのですが、さらに理解が深まりました。効果的で素晴らしい実験ですね！
準備するもの
ガラスブロック（直方体）： 生徒の人数分、またはグループ数分
画用紙（A4サイズ程度）： 白いものが光の道筋を見やすいです。
まち針： 4本×生徒の人数分、またはグループ数分（予備も多めに）
光源装置： レーザーポインターでも代用可能ですが、光の広がり方が異なるため、授業の目的に合わせて選びましょう。
鉛筆、定規
分度器： 屈折の法則（スネルの法則）を定量的に扱う場合は必須です。
暗幕または遮光カーテン： 教室を暗くできると光の道筋がはっきりと見えます。
実験手順：光の道筋を「見える化」する
生徒たちが主体的に取り組めるよう、以下の手順で実験を進めましょう。少し難しいので動画を用意しました。使うワークシートはこちらです。
ワークシート
1. 光の屈折現象を観察しよう
紙とガラスブロックの準備: 画用紙を机に置き、その上にガラスブロックを置きます。そしてまち針を黒い点に２本指します。
次にガラスの横から見て、２本が重なるようにして、そこにもう一本の待ち針を指します。
手前のガラスの近くに刺してください。
最後に４本目をもう少し手前に指します。
光の道筋の記録: ガラスブロックと4本のまち針を慎重に取り除き、紙に折れ線を引きます。これで像から出た光を追えたことになります。
光の道筋の確認: 光源装置を使って、実際に光をガラスブロックに通してみましょう。引いた線と光の道筋が一致することを確認させます。生徒からはきっと「おお！」という声が上がるはずです。
2. 逆向きに光を通してみよう！
実験の理解を深めるために、光を逆向きに通してみるのも非常に効果的です。光源装置で光を当ててから、そこに待ち針を指していき、光源装置を取り除いて、横から見た時にまち針がどう見えるのか？を確認します。
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