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地方中学理科教師/アクティブ・ラーニング/『学び合い』/アドラー心理学/コーチング/

浮力

 水圧の応用編・浮力。2力の合成や2力のつり合いが未習の状況で、浮力を正しく理解するのは非常に難しい。まず第一歩として、生徒の多くが抱いている「浮く=空気が入っているから」という誤概念をどうやって崩していくかがポイントとなると思う。

 まず導入として、ボウリングのボールが浮くことを提示し、「浮く=軽い、でなはい」「浮く=空気が入っている、ではない」ことを明らかにした後、課題に入った。

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 課題は以下の通り。

  1. 水中にある物体が浮力を受ける理由は、その上面に下向きにはたらく水圧よりも下面に上向きにはたらくからである。この理由について、図をかいてわかりやすく自分の言葉で3人に説明して、納得してもらえたらサインをもらう。
  2. 浮力の大きさは、物体の水に沈んでいる部分の体積が大きいほど大きくなる。このことを確かめるための実験を行い、その実験の結果を使って浮力の大きさは物体の水に沈んでいる部分の体積が大きいほど大きくなることを自分の言葉で3人に説明して、納得してもらえたらサインをもらう。

 2つ目の課題の実験に時間を使ってほしかったのだが、1つ目の課題が難解だったようだ。2力の合成の考え方が難しい上に、水の中に入っている(=沈んでいる)物体にも浮力がはたらいているというイメージを抱きにくいようだ。

 2つ目の課題のために、100ml・300ml・500mlの容器を準備。ひっくり返ってもいいように、蓋のある容器を用意した。確かめるのは「浮力の大きさは物体の水に沈んでいる部分の体積が大きいほど大きくなる」なので、単純に相関関係があることだけを示せばいいのだが、生徒はおもりが何個で沈んだのが1個単位で時間をかけて厳密に調べようとする。あくまでも「実験は真理を明らかにするための手段に過ぎない」ことが理解できてくるといいのだが。

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