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TOSSランドNo: 1135071 更新:2013年01月03日

おもちゃでエネルギー変換を考える


おもちゃでエネルギー変換を考える

~生徒を引きつける導入教材~■ポンポン丸(ろうそく船)

(C)TOSSインターネットランド>中学校>理科>エネルギー   作成:小森栄(TOSS中学)
昔懐かしいブリキのおもちゃである.私が小学生の頃,たらいに浮かべて遊んだものと全く同じもの.
【入手先】……むかしのおもちゃを売っているお店(800円前後)
         中村理科(1260円)

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【授業でどう使うか】 授業展開,発問と生徒の発言の概略
・エネルギー変換の導入(化学エネルギーからの変換例)で用いる.
・生徒を回りに集め,ろうそくに点火して船を走らせる.
 音を立てて走るようすに,生徒はびっくりする. →動画はここをクリック.
・「この船は何エネルギーで動いていますか?」
 火がついているので,「熱エネルギー」に気づく.
・「熱エネルギーのもとは何ですか?」
 →「ろうそくです」
 「ろうそくのもっているエネルギーを何といいますか?」
 →「化学エネルギーです」
・「では,今ここで起こっているエネルギーの変化を最初から全部いうとどうなりますか?」
 →「化学エネルギーから熱エネルギー,熱エネルギーから運動エネルギーです」

【使用にあたって】
・授業で扱うときは,コンテナボックス等に水を入れて浮かべて走らせる.
・火をつける前に,付属のストローでパイプに水を満たすことになっている.
 ストローより,プラスチック注射器やスポイトを用いた方が簡単である.
・ろうそくは,新品の長いものより短い方が使いやすい.
・火を使うので,教師がいないときに生徒が勝手に遊ばないように注意しておく.
 「遊びたい人は先生に申し出て許可をもらってから火をつけなさい」と言っておき,マッチは出しっぱなしにしないで教師が管理する.

■スペースワープ(バンダイ)

 直径1センチぐらいの鉄球が転がるだけの単純なおもちゃ.しかし,見ていて飽きない魅力がある.
 新任の頃(1980年代前半),冬休みに数日かかってコースを組み立てた.
 けっこう高くて買うときに迷ったが,今後授業でずっと使えると思い,一番大きなセットを買った.
 その後,20年以上,エネルギーの授業のたびに生徒の興味関心を集めている.
【入手先】 製造中止となり,入手困難であったが,2005年2月にバンダイから復刻される.

3回転ループの部分を拡大.

【授業でどう使うか】 授業展開,発問と生徒の発言の概略
・生徒を回りに集める.布などでカバーをしておいてサッとはずすと効果的.
 鉄球をスタート地点から転がす.
 スピードを上げ,コースを走るようすに,生徒はびっくりする.
   →動画は,ここ(全体,ループ)をクリック.
・「鉄球は何エネルギーで動いていますか?」
 →「位置エネルギーです」
・「今ここで起こっているエネルギーの変化を言いなさい」
 →「位置エネルギーから運動エネルギーです」
・「コースの最後の方では,スピードが落ちてしまいます.その原因は?」
 →「摩擦です」 (空気抵抗もある)
・「スピードが落ちているときの,エネルギーの変化は何エネルギーから何エネルギーですか?」
 摩擦による熱の発生を扱っていないと難しい.
 →「運動エネルギーから熱エネルギーです」

【使用にあたって】
・あまりにも生徒の興味を引きつけてしまうので,最初は布などでかくしておいてから登場させる.
・鉄球が脱線して落ちたときに拾うために,割り箸などに磁石を貼りつけたものを用意しておくとよい.
・授業終了後は,休み時間に出しておき,遊ばせるとよい.飽きずに何度でも見ている.
 ただし,玉の紛失には注意したい.(東急ハンズで入手可能)

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