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<理科学習指導案>

日 時  令和4年11月8日(火) 4校時 11:50~12:40

場 所  都留市立文科中学校理科室

生 徒  都留市立文科中学校2年1組15名(男 ・女 )

指導者(実習者)  都留文科大学2年 平田舞

指導教員 都留文科大学 教授 山田暢司印

  • 題材名 生徒実験「光ファイバーライト」
  • 単元観 身近な物理現象について、問題を見いだし見通しを持って観察を行い、光の反射の規則性や関係性を見いだして表現できるようになることが必要である。
  • 題材の目標 光ファイバーで、全反射による光の届き方を観察する。
  • 生徒の実態 このクラスでは、男女ともに実験・観察に意欲的に取り組み、協力する様子が見られる。そこで今回の工作では指示を最小限にとどめ、班ごとに話し合いながら作業を進めさせたい。
  • 題材指導計画:第1章 光の世界 p145~162
    • 物の見え方:1
    • 光の反射:1
    • 光の屈折:1
    • 実験:光ファイバーを用いた工作:本時1
    • レンズのはたらき:1

…                      以上 計5時限

  • 本時の目標 全反射を利用している光ファイバーをで、光の進み方を観察する。
  • 本時の展開・板書計画 (次ページ参照)
  • 本時の評価
  • 準備物等

パソコン、TV画面、スマホ

  • 参考・引用

・学習指導要領(文科省)

光ファイバーケーブルってどんな風に機能しているの?,Lesics 日本語,

【本時の展開】

学習過程 50分学習活動 指導上の留意点
提示・導入 5分板書:全反射と光ファイバー       映像視聴:光ファイバーの用途、利点       実験プリント準備   目標の確認 光ファイバーで、全反射による光の届き方を観察する。        
生徒は板書を見るだけ。写さなくてよい。 生徒に発問しながら板書していく。   音声なし:口頭で解説 『光ファイバーケーブルってどんな風に機能しているの?』(6:39~8:15)   事前授業で配布しておく。   全反射が起こる光ファイバーと、全反射が起こらず光が通り抜けるテグスの違いを観察することを説明する。
実験30分  材料を確認して班ごとに準備                     実験プリントを見ながら各自作成                     光り方を暗いところで観察、班内で共有   考察 →協議や意見交換を行う材料は用意しておく(ラップの芯は目打ち、カッター、方眼入りのマットがあるとカットしやすく、1本で6つ用意できる。光ファイバーは太さ0.5mmの場合1人60本、0.25mmの場合1人120本ほど)。 材料がどこにあるか、いくつ持っていくかを説明し、各班1人に取りに来させる。細かいものは容器に入れさせる。   見本を前の机に置いておくことを伝える。全員が完成した班は報告させる。   机間指導 目打ちや銅線、発光ダイオードの足で手をケガしないよう注意を促す。銅線の周りのビニールは手で取れることを伝える。   完成の報告を受けたら1班に1つテグスを渡す。   各班の図をスマホで撮っておく。
まとめ・評価・片付け 10分実験結果発表       まとめ:反省点     片付け、プリント提出  撮っておいた各班の図を写しながら、班の代表者が光り方の観察結果、考察の理由を説明。   実験全体の評価として、良い点反省点を挙げる。   返却物・机上整理・火気等最終確認

【板書計画】

目標 光ファイバーで、全反射による光の届き方を観察する。

【実験プリント】

実験:全反射~光ファイバーライト~  教科書p155

実施日時:11月8日 天候   気温  

 年 組 番 班 氏名        

「実験目的」光ファイバーで、全反射による光の届き方を観察する。

「準 備」

光ファイバー ラップの芯 ペン 電子基板 発光ダイオード 銅線(1人2本) ボタン電池

セロハンテープ 目打ち アルミホイル テグス

「実験操作」1班3-4人想定で1人1つ作成

  1. 作成
  2. 光ファイバー(太さ0.25mm、約10cm×120本)は片端をセロハンテープで留めて束にしておく。
  • ラップの芯(約4cm)の下の方に、横に2つ目打ちで穴をあける。
  • ラップの芯に合う大きさになるまでペンにアルミホイルを巻きつけ、土台をつくる。ペンで作った穴が光ファイバーと発光ダイオードを差す場所になる。
  • 電子基板(約1cm×1cm)に発光ダイオードの足を差し込み、それぞれの足に別の銅線(約10cm)を巻き付けてねじる。ねじったら、線は電磁基板に沿って倒しておくとよい。ただし触れ合わないようにすること。※足や銅線で手をケガしないよう、気をつける。
  • 銅線とボタン電池(3V以上のもの)をプラス同士、マイナス同士で触れさせてみて、光ることを確認する。
  • 銅線のプラスマイナスを確認し、発光ダイオードをアルミホイルの穴に差し込む。銅線はラップの芯の穴に通し、芯にプラスマイナスを書き込んでおく。
  • ラップの芯とボタン電池のマイナス極の面でマイナスの銅線を挟み、ボタン電池を貼り付ける。
  • ラップの芯、アルミホイル、電子基板をテープで固定して底をつくる。
  • アルミホイルに光ファイバーを差し込み、ボタン電池のプラス極の面にプラスの銅線を触れさせる。
  • 光ったら完成。
  • 光り方の観察
「観察」光ファイバーを通した光り方の様子

暗くして光り方を観察する。

「観察」テグスを通した光り方の様子

全反射しないテグス(各班に1束配布、太さ0.5mm、約10cm×20本)の光り方を観察する。

「考察」テグス
「考察」光ファイバー

考察:なぜそのように見えたのだろうか。光の道筋を考えてみよう。

  • 反省・感想・疑問点
  • 片付け

返却:セロハンテープ 目打ち アルミホイル テグス

持ち帰り:完成品


コメント一覧

返信2022年11月15日 5:39 PM
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匿名25/

黒板に書く際は、色使いをしたほうがわかりやすい。声が小さいと感じた。やり方は少し手間取るところがあったため、具体的な口頭での説明が必要。狙いと実践の関係性を明確にしたい。ただ完成した時は感動したし、楽しめた。

返信2022年11月15日 5:39 PM
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匿名25/

2班 作成の時に早くできる人は良いができない人のために1度工程を説明するべきだった。 映像で説明する時に言葉と一緒に説明していたので非常に分かりやすかった。

返信2022年11月15日 5:38 PM
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5班25/

・発光ダイオードをアルミホイルに通すところが文章では理解しにくかったので、全体で説明があった方が良かったのではないかと思いました。 ・作る前に完成品を見せた方が、イメージを掴みやすいのではないかと思いました。 ・芯に穴を開ける時、少しやりにくい感じがありました。

返信2022年11月15日 5:37 PM
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4班25/

テグスの解説が欲しかった。 光ファイバーとテグスの違いがイマイチ分かりにくかったのでわかりやすい映像などあるとなお良いと思った。

返信2022年11月15日 5:36 PM
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匿名25/

3班 完成品を見ながら作れたら作りやすかったかもしれないです。

返信2022年11月15日 5:30 PM
さいえんすヨージ

さいえんすヨージ25/

・生徒が自分でプリントを読んで勝手に進められる教材ではないので、いちいち全体に聞こえるように指示を出し続けるべし。 ・今、何が狙いでどのようなことが必要でその作業をやっているのか、全体にわかるように伝える努力が必要。 ・自習時間のような静寂な時間帯が多過ぎた。実際の生徒はそうはいかない。

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