具体的な実践事例
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  高等学校 物理I 東京学芸大学教育学部附属高等学校 川角博
IT活用のポイント
授業場所 □普通教室 □コンピュータ教室 ■特別教室 □体育館
□運動場 □屋外 ■その他〔実験室〕
授業形態 □一斉学習 ■グループ学習 □個別学習 □補習 □その他〔 〕
ITを活用する場面 □導入 □展開 ■まとめ □その他〔 〕
ITを主に活用する者 ■教員 ■学習者 □その他〔 〕
ITを活用する目的 □課題の提示 □動機付け ■教員の説明資料 □学習者の説明資料 □繰り返しによる定着 □モデルの提示 □失敗例の提示 □体験の想起 □比較 □振り返り □体験の代行 □その他〔 〕
活用するIT ■コンピュータ ■プロジェクタ ■スクリーン □電子ホワイトボード □実物投影機 □デジタルカメラ □ビデオ □インターネット □デジタルコンテンツ □CD-ROM □スピーカー □その他〔 〕

セールスポイント
運動の法則の実験には,質量,加速度,力をそれぞれパラメータとする大量のデータ収集とその分析が必要となり,実験・分析に時間がかかる。この実践では,班ごとに分担をし,そのデータを表計算で共有し,リアルタイムで分析することで時間を短縮し,迅速な協働実験を可能としている。

単元名
「運動の法則」
学習指導要領との対応:
内容 (3)  運動とエネルギー ア 物体の運動 (ウ) 運動の法則

指導目標
力を一定にしたとき,質量と生じる加速度が反比例することを理解する。

指導計画
本時の前までに,質量が一定の場合に,力と加速度が比例していることを,実験を通して理解している。
(1) 一定の力で力学台車を引き,v-tグラフを求める。
ビデオクリップサムネール1
ビデオ300k ビデオ150k
資料画像1
a.  ばねはかりの指示が200g一定となるように,力学台車を引く。
b.  班によって,力学台車の質量を1.0kg,1.5kg,2.0kg,2.5kg,3.0kgと異なるものにして実験する。
c.  記録タイマーから,v-tグラフを作る(グラフ用紙に手描きでも,表計算ソフトを利用させてもよい)。
(2) 加速度を求め発表する。
a.  v-tグラフの傾きから,加速度を求める。
b.  得られた加速度を,発表する(ネットワークを利用して,表計算上に入力したり,口頭で発表し教員が表計算上に入力してもよい)。
   
(3) 集まった加速度データから法則性を吟味する。
ビデオクリップサムネール2
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 a.  質量mと加速度aの関係がわかるように表計算上に入力する。
 b.  質量mと加速度aの関係をグラフ化し,累乗近似曲線を描く。
 c.  明らかに不適当なデータを取り除く。
 d.  近似曲線から得られた数式などから,法則性を検討する。

指導上の留意点
運動の法則の実験では,同じような実験が何度も繰り返され,データ収集に追われ,その実験データについて吟味する時間が実験時間内にとりにくい。単純なデータ処理を避け,1クラス全体で得たデータから一つの法則性を探れば,実験を考える時間にできる。しかし,すべてをこのようにしてしまうと,加速度と力と質量の関係を体感としてとらえにくい。この実験の前に,力と加速度との関係を班ごとに分担せずに実施しておくことが望ましい。また,このとき,表計算などによる近似直線は用いないで,手描きのv-tグラフと定規で加速度を求めておきたい。

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