光の実験小ネタ集③

光の実験小ネタ集第3弾です。ネタはありすぎて困ることはないですもんね。では早速いってみましょう。

①大中小3つの鏡


なんてことはないただの鏡ですが、大きさを大中小と揃えるとおもしろい実験ができます。

はじめに発問から入ります。

「身長160㎝の人が全身を写すためには、最低何㎝の鏡が必要ですか?」

子どもたちは様々な解答をします。

そこで4択にします。

①身長と同じ長さの鏡

②身長より大きい鏡

③身長より小さい鏡

④体と鏡との距離によって変わる

手を挙げさせると多くが④に手を上げます。確かに遠く離れると鏡の中に体全体が入りそうな気がします。鏡に映る自分の体が小さくなるからですね。

でも本当はご存知の通り③です。身長のちょうど半分ですね。↓

「嘘やー」

「そんなんおかしい」

そんな声が聞こえる中、プリントを使って何故鏡の長さが身長の半分でよいのか解説します。

そして最後に大中小の鏡をだします。鏡の大きさはだいたい

大→顔より大きい

中→顔と同じ大きさ

小→顔の半分程度の大きさ

としておくと実験しやすいです。

鏡を3つ渡し、中(顔と同じ大きさ)の鏡では顔だけでなく胸あたりまで映ることを確認させます。また、小の鏡では自分の顔の大きさがわかることを伝えます。

「顔がすべて鏡に映れば鏡の2倍より顔が小さい。もし、入らなければあなたの顔は鏡の2倍より大きいことがわかります。」

こう言うとみな、自分の顔の大きさを他人に知られたくないとざわざわするのですが、
鏡に顔が映るか確認できるのは自分だけだと伝えると、安心して実験を続けていきます(笑)

鏡3つで授業がとても盛り上げることができますよ。

②植物油でビーカーが消える?

光の屈折について学べる有名な実験です。

植物油とビーカーを大小2つ用意します。


ビーカー大の中にビーカー小を入れてから植物油をビーカー小に注ぎます。


ビーカー小から植物油が溢れます。まだまだ、油を注ぎ続けると・・・


何とビーカー小が消えてしまうのです!


光は透明な異なる物質との境目で屈折します。屈折するかどうかは物質の密度によって決まります。ビーカーなどの耐熱ガラスと植物油は密度がほとんど同じなので、光が屈折することなく真っ直ぐ進みます。そのため、まるでそこにビーカーがないように見えてしまうのです。ビーカーが油でギトギトになりますが、その洗い物が苦にならないほど、大きく盛り上がる実験なので、ぜひやっていただきたいです。

③消えるコダック

全反射を教えられる教材です。


カードの表側はポケモンのカラカラ、裏側にはコダックが描かれています。

一見なんの変哲もないカードです。

カラカラの面を見えるようにしてカードを水に沈めます。


当たり前ですが、水は透明なのでカラカラの姿は見えます。

次にコダックの面が見えるようにしてカードを水に沈めます。

ここでイッツァショータイム

私 「カラカラって何系か知ってる?」

生徒「土系」

私 「せやねん、だから水苦手やねん。でも、コダックは?」

生徒「水系」

私 「そう!水得意やねん。だから、どうなると思う?」

生徒「(強くなる)、(技が使える)」

私 「実は・・・」


消えれるねん!

生徒「えー!」

ってな具合で授業で使いました(笑)小さいので書画カメラで見せたあと、回していく形式でした。生徒の食いつきはよく、仕組みを考えていました。生徒の中にはコップの中に指を入れることで消えたのではなくカードが鏡になったということに気づいた人もいました。惜しくも全反射というところまではたどりつけませんでした。このカードは全反射を利用したものです。下に仕組みを載せます。作り方も簡単なのでぜひ作ってみてくださいね。カラカラとコダックではなく。8が水につけると3になったり、4が1になるなどといったものもつくれます。工夫しておもしろいカードを作ってみてください。

④浮き上がる貝

特に説明はいらないですね。思ったよりやり方が伝わらないです。ここでも書画カメラが活躍しました。書画カメラは本当に便利です。


貝を入れます


書画カメラでギリギリ貝が見えない角度にします。


水を入れると浮き上がります。

ということで、光の実験小ネタ集③でした。

他にもペットボトルを使ってレンズを学習させたり、フレネルレンズの秘密に迫ったりと光の単元は小ネタの玉手箱です。毎授業で何か小ネタがあるのとないのとでは、授業の盛り上がり度が違いますよ。参考にしていただければ嬉しいです。

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窪田 一志

1986年生まれ、近畿大学農学部卒業、学びエイド認定鉄人講師、理科コア・サイエンス・ティーチャー(CST)養成課程修了、MIE(Microsoft Innovative Educator 2022)取得、Apple Teacher 家庭教師、個別指導、塾講師を経て、神奈川県で5年間中学校理科教師として勤務。現在は大阪府の公立中学校で理科の楽しさを子どもたちに伝えるため日々奮闘中。 教材や教具、デジタル教材の開発、効果的なICT機器の活用方法、カードゲームや問題解決を通してのコミュニケーション能力の育成など自らの実践に基づいた教育活動を展開中。 ブログのアクセス数は月10万pvを超え、中学理科の授業情報をまとめた書籍「100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100」を明治図書から出版。また、ブログがアプリ化されるなど勢いのある教育研究者 兼 教育実践者。 先生向け情報サイト「ふたばのブログ」の他、反転学習や、家庭学習に利用できるオンライン学習サイト「ふたば塾」、中学理科の授業動画を中心としたYoutubeチャンネル「ふたば塾」を運営。 記事執筆、研修・講演依頼、書籍化についてはお問い合わせフォームからお願いします。 【著書】 100均グッズからICTまで 中学校理科アイテム&アイデア100[明治図書出版] 授業力&学級経営力2023年12月号(記事執筆)[明治図書出版] 【協力実績】 株式会社 NHKエデュケーショナル 国立科学博物館 株式会社Gakken 日本テレビ「クイズ!あなたは小学5年生より賢いの?」 株式会社 朝日新聞社 企画事業本部文化事業部 株式会社 高純度化学研究所 株式会社 アスウム 株式会社 学映システム 株式会社リバネス(教育応援VOL55) 株式会社ジヤトコ 富山県教育委員会「とやま科学オリンピック」 東京学芸大学 理科教育学分野 高知大学教育学部附属小学校 横須賀市立浦賀中学校 田尻町立中学校 順不同 Apple Teacher MIE(Microsoft Innovative Educator)