• 教材や実験の開発情報

PETボトル、しょうゆダレ容器(魚形)で浮沈子(ふちんし)を作りました。最初は、浮沈子はペットボトルの上のほうに浮いていますが、ぎゅっと握ると下の方に移動して沈んでしまいます。

物体が液体に対して浮いたり沈んだりする場合、その物体の重量(W)と浮力(F)の両方について、W  = F をバランスがとれている状態と考えます。始め浮沈子はペットボトルの上の方に浮いているので、W < F 。そこで、ペットボトルを押すと浮沈子内の体積が減り、浮力は小さくなります。しかし、浮沈子そのものの重量は変わらないので…W > F となって、浮沈子は沈むのです。

浮沈子の容器には魚型のタレビンを用いました。先端には重りをつけてバランスを取り、針金でプラリングをひっかけて遊べるようにしてます。物理分野の水圧のところで扱うことができますが、新要領では3年水圧・浮力へと移行となります。

なお、参考までにアルキメデスの原理を説明した動画も…


◇理科教育法:1年物理p187:浮沈子をつくろう

◇学生模擬授業記録


<理科学習指導案>

日 時  令和4年5月24日(火) 4校時 14:50~16:20

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32名(男17・女15)

指導者(実習者)  都留文科大学3年 s

  • 単元名 生徒実験「水中で働く力」
  • 単元について

本単元は身近な物理現象の観察を行う。力がつりあうときの条件について圧力では力の大きさと面積に関係があることを学習していることを踏まえて、水圧の実験を行い大気圧の学習と関連付けて水中では水圧が働くこと、水中にある物体には浮力が働くことを理解する。

  • 単元の目標

水圧の実験を行い大気圧の学習と関連付けて水中では水圧が働くこと、水中にある物体には浮力が働くことを理解させる。

  • 題材指導計画:
    • 力の合成と分解:ばねばかりと重りをつかった実験
    • 実験まとめ:合力と分力の求め方
    • 慣性の法則と作用・反作用の法則
    • 水中ではたらく力
    • 浮沈子を作る

…                      以上 計5時限

  • 本時の目標

浮沈子を利用した魚釣りゲームを製作して、観察することで浮き沈みは水圧が関係していることを考察させる。

  • 本時の展開 (次ページ参照)
  • 本時の評価

浮沈子を利用した魚釣りゲームを製作して、観察することで浮き沈みは水圧が関係していることを協力して考察しようとしている。

積極的に浮沈子の製作に取り組もうとしている。

  • 準備物等

⑴材料を不足なく用意しておく

⑵各班に材料を用意しておく。

⑶針金などで怪我をしないように十分に促す。

  • 参考・引用

・学習指導要領(文科省)

10.【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 1.前時の振り返り

前時まではペットボトルやゴム膜を張った筒を使って水圧について学習した。本時は学習したことを応用し浮沈子を作ることを知る。

2.魚釣りゲームの見本を生徒に見せる。

めあて

浮沈子はどうして浮き沈みするのか、実験から考察しよう。

3.実験プリント準備

1.教科書P.158(中3教科書)を開いてもらい口頭で水圧と浮力についての確認をする。

2.事前に見本を作っておく。

3.事前授業で配布済みが望ましい

実験30分 1.魚釣りゲームの作り方の手順を確認し、準備をする。

⑴前に集まって先生が行う作業を見ながら確認する。

⑵指定された材料を作業台に持っていく。

2.魚釣りゲームを作る。

(1)魚型タレビンを使い、釣り上げる部分のついた浮沈子を作る。

(2)浮沈子をペットボトルにいれ、水を入れる。

(3)プラチェーンをいれ、沈める。

3.浮沈子の浮き沈みを観察する。

(1)実験プリントに完成した浮沈子のイラストを描く。

(2)ペットボトルを押す力に強弱をつけ浮沈子の浮き沈みを観察し、実験プリントに記録する。

4.考察:協議・意見交換

⑴浮沈子が浮き沈みする仕組みについて考察をする。

1.生徒を前に集め、作業を見せながら作り方の手順を確認する。⑵材料を班ごとに事前に分けておく。

2.机間指導をする。

・手が止まっている生徒に手順の確認をしたり質問を聞いたりする。

進み具合を確認し手が空いている生徒がいないように配慮する。

・グループによって作業進度に差が生じる。状況を見ながら、観察記録の確認に移っていくよう指示する。

(1)針金を使用するので怪我のないように注意する。

(2)浮沈子をいれてから水をいれるように指導する。

3.観察と記録させる。

(1)⑵「上手く描こう」としないよう、指導する。

・手が止まっている生徒にはペットボトルを押す力に強弱をつけてみたり押す場所を変えてみたりするように促す。

・気づいたことは他の生徒にも聞こえるように全体に向けて指導する。

4.考察・協議・意見交換

⑴考察を班の中で共有させる。

5.観察結果をもとに明らかになったことをまとめていく。

・班内で意見交換を通じて、まとめていく形が望ましい。

まとめ・評価・片付け

10分

1.実験結果発表

⑴まとめ

2.片付け指示

⑴余った材料を返却する。

⑵用具を片付ける

⑶台拭きをする。

3.次回の内容確認

1.穴埋め形式にして一定の結論に持っていく。班ごとに結果を聞く。

⑴図(紙に事前準備したもの)を黒板に貼り、圧力のかかり方を確認する。

⑵黒板に同じ穴埋めを用意しておき、一緒に穴埋めする。

2.洗浄・廃棄物・返却物・机上整理等確認

・片付け終了したところから着席させると、手間取っているグループが把握しやすい。

3.次回は単元が変わり、エネルギーについて学習を始めることを伝える。

11.板書計画:次のページ

めあて

浮沈子はどうして浮き沈みするのか、実験から考察しよう。

まとめ

⑴ペットボトルを押す強弱を変えると浮沈子は浮いたり沈んだりした。ペットボトルを握る強さを強くすると圧力は( 大きく )なる。するとタレビンの中に空気が縮み、タレビンに水が入る。するとタレビンは重くなり底の方へ沈む。

⑵逆にペットボトルを放すと圧力が( 小さく )なり、タレビンの中の空気が膨張しタレビンの中の水が出ていく。すると軽くなり浮沈子が浮く。


コメント一覧

返信2022年5月24日 3:51 PM
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2班24/

針金の工夫を指示すれば実験の時間が減り、考察やまとめの時間をもっと確保できたと思った。 ナットのつける理由がいまいちわからなかった。 考察を考えていた時に正解に持っていくのが上手だった。 楽しかったです。

返信2022年5月24日 3:51 PM
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4班24/

机間巡視が丁寧で生徒に対して声をかけたりしていてよかった。 生徒を褒める声が聞こえて受けてる側も楽しかった。 ビーカーでタレビンの浮き沈みを確認する際に星を釣った状態でも浮くかを確認すれば釣ったらタレビンが浮かないという想定外の事態が起こらない。 針金をもう少し柔らかくすると作業しやすくなると思う。

返信2022年5月24日 3:48 PM
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3班24/

教材がわかりやすくスムーズで理解しやすい授業だった。タレビンにハリガネ、ナットをつける作業で手こずって進行度合いに差が出てしまうことがあった。 考察を各テーブルごと回ってくれて声をかけながら考えさせてくれたから考えやすかった。 釣れた!嬉しい!🐟

返信2022年5月24日 3:47 PM
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匿名24/

ご飯 🐟🐟🐟🐟🐟🐟 最初の説明の時みんなを集めて説明していたので分かりやすかった。 机間指導がとてもよく一人ひとりに寄り添って説明していなのが嬉しかった(*^^*) 針金の形についてもっと釣りやすいような声掛けがあれば成功する子どもが増えそう。‪🎣‬

返信2022年5月24日 3:46 PM
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匿名24/

1班 机間指導で一緒に考えてくれたのがよかった。 説明しながらも生徒の様子から問いかけたり、意識を向けようとしたりする声かけがあってよかった。 授業時間内でタレビンが上がってこなくなってしまった時に対応できるとよりよいかもしれない。

返信2022年5月24日 3:45 PM
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匿名24/

6班 時間配分が上手だった あらかじめ班員分の材料が用意されていて、実験にスムーズに入れてよかった

返信2022年5月24日 3:42 PM
さいえんすヨージ

さいえんすヨージ24/

・導入はキーワードを明示して丁寧に。 ・材料は先に配布し、材料の確認をしてから、生徒を前に集めて詳細説明を。 ・グループごとの進行に差が出来てしまうので、工程の指示はあるていど合わせた方が良い。 ・魚釣りゲームの完成形_フックのかたちの工夫やプラチェーンの重さの調整など指導してくれてもよいかと。 ・考察まとめかた_生徒の考えを表明する機会を作って欲しい。

返信2021年6月8日 4:15 PM
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2班23/

操作の説明がわかりやすかった。原理の説明のときにイラストがあったので視覚的に分かりやすくて良かった。 2つの浮沈子のうち水を4滴減らした方とそうでないほうの違いがわからなくなってしまったので、区別できるようにしたほうがよいと思った。 針金の巻く回数が5回だと長くて釣りにくかったので、針金の長さを短くするか、巻く回数を増やしたほうがよいと思った。

返信2021年6月8日 4:10 PM
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匿名23/

8班 てきぱきとしていてスムーズに授業を進められていた。針金を巻きつける作業が大変だった。プラチューンを釣り上げるのは難しかったが楽しい実験だった。水4滴分の差が分かりにくいので印をつけた方がよいと思った。浮沈子の説明が沈んでいる時から説明した方が、浮いている時の水が出て軽くなるということが分かりやすくなると思う。

返信2021年6月8日 4:09 PM
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一班23/

中学生にとって気軽に取り組める内容で楽しめると思う。「なぜ浮かんだり沈んだりするかわかりますか?」と発問してもよかった。生徒とのやりとりを増やして、自分の言葉で、表現することをさせても良いと思った。針金を巻くのが難しかったため、コツがあれば教えて欲しかった。声が聞き取りやすかった。板書も見やすかった。魚の絵がプリントに入っていて、まとめやすかった。

返信2021年6月8日 4:08 PM
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3班23/

実験自体はとても楽しくてよかった。 針金が少し固くて巻くのが大変だった。 ペットボトルに浮沈子を入れて観察をしている時に、どっちが軽い浮沈子でどっちが重い浮沈子か分からなくなってしまうと思うので目印をつけた方がいいかなと思った。

返信2021年6月8日 4:07 PM
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4班23/

針金がもう少し柔らかい方が良いと思った。針金の曲がり方で釣りが出来なくなってしまうので、曲げ方も丁寧に指示するべき。沈み方の調整が難しいので、なにか工夫が必要だと思う

返信2021年6月8日 4:05 PM
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5班23/

黒板の字が綺麗でみやすかった。白衣やメガネの指示がしっかり通っていてよかった。 重量と浮力の大小が浮き沈みに関係しているというのに気づきやすい実験だった。中に入れる水の量で比較するなら、片方は完全にキャップを閉じた場合も比較するとわかりやすいかと思った。

返信2021年6月8日 4:05 PM
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匿名23/

板書がとても綺麗だった。 やることが単純で説明もしっかりしていて、実験がやりやすかった。 演示実験や班で一つではなく、全員が取り組むことができてよかった。 針金が巻きづらかった。

返信2021年6月8日 4:03 PM
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ななはん23/

・圧力や浮力を扱う実験として楽しかったし、魚釣りもできたのでより楽しかった。 ・実験プリントや口頭の説明もわかりやすかった。 ・片付けの時魚出すの大変だった ・水の量が多いものと少ない物を見分けられたらよかった。

返信2021年6月8日 3:50 PM
さいえんすヨージ

さいえんすヨージ23/

片付け時も机間巡視を!

返信2021年6月8日 3:49 PM
さいえんすヨージ

さいえんすヨージ23/

よく教材研究されていた。学習準備も十分だったが、工作物のおもしろみをもっともっと強調してもよかったかも。

返信2021年6月8日 3:47 PM
さいえんすヨージ

さいえんすヨージ23/

この実験では、演示解説で完成品を用いて、どうしてこうなるのかを考えよう~から導入でもよかったかもしれない。その場合は、最初の演示で使用するものの確認くらいにしておく。 もし、操作方法を詳しく説明したいのなら、プリントの項目を絞ってどこを説明しているのか明確にしなければならない。 針金~ナットのところで相当苦労していた。実際にはできない生徒が出てくる。実験開始後の机間巡視は必須。 針金はもっと細いものにすべきだった。が、長すぎたので巻き数変更の指示には気が付くばきだった。 針金の先の曲がりの工夫も指示。 PETボトルを傾けてゲームは…。 この工作の面白みをもう少し解説して欲しい。→2つの差かなタレ入れがずれて浮いたり沈んだりの工夫とか…。 ペットボトルを押し込むと魚タレ入れ内部の体積が~最も重要な点は詳しく説明できていた。しかし、やはり内容を盛り過ぎたか?言いたいことがたくさんあり過ぎた感あり。

返信2020年6月30日 2:50 PM

理教法Ⅲ:6/30遠隔授業;科学史「古典的な実験:アルキメデスの原理」 | らくらく理科教室24/

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