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体で納得 光の反射の法則
科学教育研究協議会 第50回全国研究大会（東京 芝中学・高等学校）
2003/8/3 Hu_Tiang_TODA発表原稿より
物理は物の科学です。しかし、多くの学校では受験問題を解くのに多くの時間をかけ、実験をする暇がないと言われます。
チョークだけで授業をしている学校がたくさんあるのが現状ではないでしょうか。
でもものを見せる姿勢があればいくらでも工夫することができるのではないでしょうか。
また、職業高校や、定時制高校では授業に集中してもらえない悩みもあるでしょう。
話だけでは乗ってこない生徒たちでも生と実験や作業を取り入れるとひとが変わったように黙々と取り組んでくれるようになります。
同僚のN先生と一緒に開発してきた教材を紹介します。
またティームティーチングで生徒実験をすることにより、以前より生徒が意欲的に参加してくれるようになってきました。
このとき先生同士お互いに教えられることも多くあります。相手の授業でよいと思ったことはどんどん取り入れて真似をします。
そうすれば学校の中でいい教材がどんどん広がっていくのではないでしょうか。
いつも成り立つ反射の法則
【問題１】 洗面所の鏡の前に立ったら、鏡の中に自分の姿を頭の先から足の先まですべて映すことができるでしょうか。
鏡の中には自分の身長のちょうど半分しか、映すことができません。では全身を一度に映したいのですが、どのようにすればいいのでしょう。
そうです。大きな姿見の鏡を買えばいいのです。
姿見の鏡を買わずに洗面所の鏡から後ろに遠ざかればいいのではないでしょうか。現在の鏡からの距離の何倍のところまで後退しなければならないでしょうか。
【予想】
洗面所の鏡 実験
【準備】 平面鏡 メジャー 工作紙または厚紙 セロハンテープ
【方法】
-
一辺が22㎝の正方形の工作紙または厚紙の外側に図のように2ｃｍの幅で5ｃｍ沖に色を塗り、縞模様を描きます。
その外枠1ｃｍを残し、その中心部分A（20ｃｍ×20ｃｍ）を切り取ります。 -
Aの真ん中上部に覗くための穴を二つ6ｃｍで開け、それが目となるような顔を描きます。
それぞれ好きな顔を描くようにすると、実験をするとき喜ぶことでしょう。（時間がなければお面を描くのは宿題にしてもいいでしょう） - 外枠Bを鏡に貼り付けます。
【実験】
-
実験の相手をする人に鏡を鉛直に持ってもらいます。
図のように顔から鏡までの距離を50ｃｍとしたとき、お面Aを顔にぴったりとくっつけて穴から鏡を覗きます。
枠Bの左下の角が外枠の縞模様がぴったりと合うように位置を決めます。 - 鏡に映るお面Aの姿を図中に描きましょう。このとき外側の縞模様がどのように見えますか。注意して描きましょう。。
- 顔から鏡までの距離を1.0ｍ、1.5ｍ、2.0ｍと変えて同じように実験してみましょう。結果はどうなったか書いてください。
【結果】
鏡の中の正方形Ａ（20ｃｍ×20ｃｍ）は、一辺が（ ）cmの正方形に映っています。
正方形Ａ（20ｃｍ×20ｃｍ）が鏡に映るために必要な鏡の大きさはいくらでしょうか。
顔から鏡までの距離を1.0ｍ、1.5ｍ、2.0ｍと増やしていくとき必要となる鏡の大きさはどのように変化していくでしょうか。
普通鏡を覗き込んだとき、自分の後方にある遠くにあるものまでたくさんのものが映っていることは知っていますね。
しかし、自分の顔を映す場合のように、鏡から見ている目までの距離と、鏡から映すものである顔までの距離が同じときにはいつでもこの実験のように不思議なことが起こるのです。
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