力学的エネルギー保存則を大づかみに捉える（②／③持続する運動現象の理由を考察する）
振り子のような運動がなぜ長時間継続するのか、理由を考えさせる。その理由を使う練習を通じて保存則の要点を理解させる。(オープン審査A合格）
力学的エネルギー保存則を大づかみに捉える（①／③公式復習）から引き続き行う。
持続する運動現象の理由を考察する
実験を観察します。
振り子の単振動を演示実験し、30秒観察させる。
この運動はなかなか減衰しない。40分放置すると振幅は小さくなったが振動はまだ続いていた。
質問をするので、「はい」か「いいえ」で答えます。
この運動には、
運動エネルギーKはありましたか。－－－①
以下、同様に、質問して答えさせる。
T：重力による位置エネルギーUじはありましたか。－－－②
T：弾性力による位置エネルギーUだはありましたか。－－－③
T：力学的エネルギーEはありましたか。－－－④
問の答えは順に①「はい」、②「はい」、③「いいえ」、④「はい」になる。
おもりは往復運動を繰り返し続けます。
それはなぜですか。
エネルギーという言葉を用いて説明しなさい。
4人で相談。
始め。
相談時間は3分以上を確保する。
相談の収束しない班が半数以上残っていれば、5分までは待つ。
収束しない班が1～2班まで減れば、3分前でも打ち切って、発表させる。
T：発表どうぞ。
生徒自ら起立して発表するよう促す。
説明に対する評定の基準は次の通り。
（1）エネルギーという言葉を使っている。（10点）
（2）運動エネルギー、位置エネルギーという言葉を使っている。（各20点）
（3）力学的エネルギーという言葉を使っている。（30点）
（4）運動エネルギー、位置エネルギー、力学的エネルギーという3つの言葉を使っている。（70点）
（5）増える、減る、和が等しい、などの適切な述語を使っている。（10～30点）
模範的解答例
位置エネルギーが減ると減った分だけ運動エネルギーが増え、位置エネルギーと運動エネルギーの和である力学的エネルギーが一定に保たれているから。
生徒に発表させると、すぐには満点説明はできない。数名の発表を聞いた後、どうすれば100点の説明になるか、更に相談させる。
T：100点に近づけます。更に相談。
T：減点はキーワードの不足です。
生徒たちから模範的回答を引き出すよう努める。
生徒だけで100点にならないと判断できるときは、打ち切って教師が正解を言う。
次第に止まるという体験に基づく主張への対応
相談させていると、次の点を指摘する生徒が出る可能性がある。
「長い時間振動させると、振動の振幅が減衰していく。つまり、力学的エネルギーは保存されず、減少する。」
その場合は、減衰が極端な現象を演示するとよい。
例えば、スズランテープに軽いおもりで作った振り子を振動させ観察させる。
この実験動画の場合、2分後にはほとんど静止した。
動画を見せるなり演示をするなりして、以下の質問をする。
質問が出ないときはこの部分を省略して説明4に飛ぶ。
T：なぜすぐ減衰するのですか。
生徒はすぐに気づく。
S：空気の抵抗があるからです。
そこから逆に考えさせる。
T：空気の抵抗を極限まで減らしていくとどうなるのですか。
S：いつまでも振動が続く。
T：「エネルギー」という語句を使った言い方で。
S：力学的エネルギーが保存される。
T：そうだ。
空気などの抵抗がないという前提で考えてください。
おもりの位置P1、P2、P3に対する力学的エネルギーE1、E2、E3を考えます。
E1、E2、E3の間にある関係を式で表し、ノートに書きなさい
板書
E1 □ E2 □ E3
□の中に、関係を表す数学記号を書きます。
1分で書きなさい。
E1 ＝ E2 ＝ E3
という関係になる。
鉛筆の動きが止まった生徒が半数を超えれば、発表させる。
T：発表、どうぞ。
積極的に挑戦する生徒が自ら起立して発表するよう促す。
S：「E1 ＝ E2 ＝ E3 です」「イコールが入ります」
などの発表がある。
T：正解。ノートに〇。
「E1 ＝ E2 ＝ E3」という関係を何といいますか。
教科書から探して、指を置きなさい。
生徒の動きを見守る。
半数の動きが止まれば発表させる。
T：隣と確認。
生徒は「力学的エネルギー保存の法則」に指を置いていることを確認し合う。
みんなで言います。
T：さんはい。
S：力学的エネルギー保存の法則です。
逆も言わせる。
T：力学的エネルギー保存則の式を簡略形で言いなさい。
S：E1 ＝ E2 ＝ E3です。
T：よく言えました。
板書
E1 ＝ E2 ＝ E3
力学的エネルギー保存の法則
ノートに書きなさい。
保存という考え方を使う練習
動画を見ます。
【ばね振り子の周期】水平方向・斜面・鉛直方向の振動の違いは？
URL：https://www.youtube.com/watch?v=yijUBu0X9k8&list=PL5hZ1Tzk9L4jfEba4E1q3PAoK2FqRnFP1&index=28
YOUTUBEに公開されている上記の動画の冒頭の15秒を見せる。
音声はoffにする。力学的エネルギー保存則とは関係の薄い用語がたくさん出てきて混乱を招くからだ。
ばねに結合された台車が水平方向の往復運動を継続しています。
なぜ運動が継続するのですか。
エネルギーという語句を使って、理由をノートに書きなさい。
運動の継続性という点で、振り子とまったく同じ現象。
作業時間1分。
模範的解答例
弾性力による位置エネルギーが減ると運動エネルギーが増えて、力学的エネルギーの和が保たれているから。
弾性力による位置エネルギー、運動エネルギー、力学的エネルギー、保存という4つの語句を使っていれば完璧です。
T：4つとも使った人。
挙手をさせて、確認する。
T：完璧です。ノートに花丸。
T：使わない言葉があった人。
挙手で確認する。
T：足りない言葉を書き加えます。書き加えたら〇をつけなさい。