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5年理科「ふりこのきまり」ふりこの1往復する時間は何によって変わるか

「ふりこのきまり」第1時の授業。問題意識を持たせ、実験の計画を立てる。

発問 . 1

(メトロノームやふりこ時計などふりこに関係のあるものを準備して)
常に一定の時間で往復するものを「ふりこ」(板書する)といいます。
この他にふりこに関係のありそうなものはありますか。

「校庭にあるもの」「ゆらゆら揺れるおもちゃ」などのヒントを出してもよい。
ブランコやふりこのおもちゃ、ふりこの置き物(赤ベコ)などを思い出させる。

指示 . 1

(ふりこの実験器を提示して)
ふりこの部分には名前があります。後について言いましょう。「支点」「おもり」「ふりこの長さ」「ふれはば」「1往復」
ノートに図を書き写して、これらの名前を覚えます。(毎時間、用語の確認をするとよい)

発問 . 2

ふりこの1往復する時間を変えるには、どうしたらよいと思いますか。
予想をノートに書きます。

1つだけでなく、いくつも思いつくだけ書かせる。
1人1つは書けたら、発表させる。
「おもりを重くすると短い時間で1往復すると思う」
「ふれはばを大きくすると長い時間で1往復すると思う」
「ふりこの長さを長くすると1往復する時間が長くなると思う」など。

指示 . 2

みなさんの予想から、「ふりこの長さ」「おもりの重さ」「ふれはば」の3つの条件について実験をして調べます。
条件を整理しながら、ノートに実験の計画を書きます。

【実験1】ふりこの長さを変えてふりこの1往復する時間を調べる。
 〈変える条件〉ふりこの長さ 15cm,30cm,45cm
 〈変えない条件〉ふりこの重さ(10g),ふれはば(20°)
【実験2】おもりの重さを変えてふりこの1往復する時間を調べる。
 〈変える条件〉おもりの重さ 10g,20g,30g
 〈変えない条件〉ふりこの長さ(30cm),ふれはば(20°)
【実験3】ふれはばを変えてふりこの1往復する時間を調べる。
 〈変える条件〉ふれはば 20°,40°,60°
 〈変えない条件〉ふりこの長さ,おもりの重さ

発問 . 3

(ふりこの実験器でふりこの1往復を見せて)
この1往復の時間を調べる時、1往復する時間を計るのと、10往復する時間を計って計算で求めるのでは、どちらが正確といえますか。理由も考えます。

「1往復だけを計るのは時間が短くて難しいため正確でないと思うので、10往復する時間を計ったほうが正確だと思う」などと意見を言わせる。
実際にふりこを振って見せて、何人かの子ども達にストップウォッチで時間を計らせて、違いを調べてもよい。