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生徒たちが地球環境問題を 考えるための科学実験

生徒たちが地球環境問題を 考えるための科学実験. 川村研究室  B4 1208002  青柳和宏. はじめに. 筆者は、高等学校物理 Ⅱ の課題研究として、 また物理 1B における特設単元としての自由研究 において、次の2つの観点をもりこんだ実験を 計画・実行するように指導してきた。. はじめに. このような取り組みの中で教材の開発が進み、 それらの実験は高等学校物理の授業でばかり でなく、青少年のための科学の祭典や科学技術 振興事業団のサイエンス・レンジャー事業における 科学実験教室でも実験を 行った。.

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生徒たちが地球環境問題を 考えるための科学実験

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Presentation Transcript


  1. 生徒たちが地球環境問題を考えるための科学実験生徒たちが地球環境問題を考えるための科学実験 川村研究室 B41208002 青柳和宏

  2. はじめに 筆者は、高等学校物理Ⅱの課題研究として、 また物理1Bにおける特設単元としての自由研究 において、次の2つの観点をもりこんだ実験を 計画・実行するように指導してきた。

  3. はじめに このような取り組みの中で教材の開発が進み、 それらの実験は高等学校物理の授業でばかり でなく、青少年のための科学の祭典や科学技術 振興事業団のサイエンス・レンジャー事業における 科学実験教室でも実験を行った。

  4. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (1)省エネ電球の不思議 実験1 「省エネ電球の電気の消費を調べよう」 図1 省エネ電球実験器

  5. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (1)省エネ電球の不思議 実験1 「省エネ電球の電気の消費を調べよう」 子どもたちの答えの例 「白熱電球では0.6Aの電流が流れているけれど、 省エネ電球では0.14Aしか電流が流れていないので、 省エネ電球のほうがやっぱり省エネに役だっています。」

  6. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (1)省エネ電球の不思議 実験2 「電球の熱エネルギーのロスを調べよう」 白熱電球も省エネ電球も、透明ドーム球の中に 設置し、ドーム球内の温度を測定する。 ⇨省エネ電球では電気エネルギーが効率よく明かり に利用されていることが分かる。一方白熱電球では、 電気エネルギーが熱の形でロスされているのがわかる。

  7. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (1)省エネ電球の不思議 実験3 「省エネ電球の正体は?分光筒を工作して、それで       見てみよう」 分光シートを利用して「分光筒」を工作し、観察する。 ⇨飛び飛びの光だけが見える。 省エネ電球の正体は蛍光灯である。

  8.      図2 分光シートを通して見た白熱電球と蛍光灯     図2 分光シートを通して見た白熱電球と蛍光灯 (探Qサイエンス http://www.tnc.co.jp/tanq/backnumber/?oa_date=20101108 )

  9. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (2)紫外線の実験 紫外線のいろいろな性質について実験を通して学ぶ。 実験1 「合成洗剤の中には、蛍光増白剤が入っている       ものもあるよ」 部屋を暗くして蛍光増白剤入りの合成洗剤に ブラックライトを当てる。蛍光増白剤が蛍光を 発して光る。

  10. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (2)紫外線の実験 実験2 「蛍光ペンで書いた文字や絵に蛍光を当ててみよう」 白紙に、蛍光ペンでいろいろな文字や絵を描き、 部屋を暗くして、ブラックライトを当てると、きれい な蛍光を発して光る。

  11. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (2)紫外線の実験 実験3 「どんなものが蛍光でひかるかな」 どのようなものが蛍光でひかるか調べる。 例:歯磨き粉、絹糸、化学繊維など いろいろ探す。

  12. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (2)紫外線の実験 実験4 「みんなの服は合成洗剤で洗っているのかな?」 部屋を暗くして、お互いに着ている服に ブラックライトを当て、蛍光を発するか調べる。 蛍光増白剤入りの合成洗剤で洗っていると光る。 →レーヨンなどの化学繊維も蛍光を発して光る ので、蛍光増白剤入りの合成洗剤で洗っているとは 断定できない。

  13. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (2)紫外線の実験 実験5 「蛍光発色シートや無色蛍光ペンで遊んでみよう」 蛍光発色シートに蛍光を当てる。赤,緑,青の3色を 発するシートがあり、きれいなブラックライトを発する。 無色蛍光ペンで白紙にいろいろな文字を書く。ブラック ライトを当てると、あぶり出しのように、書いてあった 文字がうかび上がる。

  14. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (2)紫外線の実験 実験6 「ブラックライト管を静電気や圧電素子などで光らせて       みよう」 蛍光灯を光らせるのと同じ実験方法。 下敷きや定規をティッシュペーパーでこすって 静電気をため、部屋を暗くして、ブラックライトの 電極に接触させる。 圧電素子を利用すると、もっと簡単にブラックライト 管を光らせることができる。

  15. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (2)紫外線の実験 実験7 「ハンディブラックライト暗箱」 図3のようなハンディブラックライト暗箱を作ると、 明るい場所でも蛍光物質を調べることができる。      図3 ハンディブラックライト暗箱

  16. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (2)紫外線の実験 実験8 「殺菌灯も点灯してみましょう」 箔検電器の頭部に亜鉛版を取り付け、負に帯電させ、 箔を開かせる。 ブラックライトを当てると箔はほとんど閉じないが、 殺菌灯をあてると箔はみるみる閉じていく。(光電効果) 殺菌灯と言われるとおり、人体にとっても危険である ことを説明し、長い時間エネルギーの大きな紫外線 に当たってはいけないことを強調する。

  17. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (3)温室効果の実験 実験1 「熱源に太陽光を用いた青空実験」

  18. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (3)温室効果の実験 実験1 「熱源に太陽光を用いた青空実験」 双方のペットボトル内の温度が等しくなるまで待つ。 ダンボールの箱などにいれて2本のペットボトルに 光が当たらないようにして、よく照っている場所に 設置する。覆いを外して実験開始。 二酸化炭素を入れたペットボトルのほうが温度の 上がり方がはやい。

  19. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (3)温室効果の実験 実験2 「熱源に赤外線ランプを用いた実験」 熱源に赤外線ランプを用いると室内で実験ができる。 図4 熱源に赤外線ランプを用いた地球モデル型実験

  20. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (3)温室効果の実験 実験3 「熱源に白熱電球を用いた実験」 実験2で、赤外線ランプの代わりに白熱電球(100W)を、 地球モデルの代わりにペットボトルを用いると、 簡単に実験できる。

  21. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (4)環境保護ソング 著者のホームページで聴くことができる。

  22. 1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例1 生徒たちが地球環境問題を考えるための  科学実験の具体例 (5)輝く地球 持ち帰りではなく、演示実験とした。 子どもが100人程度いても大丈夫なように大きな 透明シートと蓄光シートを準備し、透明シートに地球 を黒色で描き、影絵状にしたものにスポットライトを 当て、子どもたちと一緒に20カウントを行う。 このとき、(4)で歌った地球を大切にしようという 気持ちを込めてカウントダウンするように指導する。

  23. 2 実験を実施して このような実験を組み合わせて、 「子どもたちのための科学実験教室」を行った。 このあとでのアンケートをみると、概ね好評である ことがわかった。 保護者からの回答では、一般に科学実験教室では 地球環境問題を意識したメニューが少ないが、この 実験教室では地球環境問題をテーマに扱い、環境 教育の面からの実験が行われていることに対して高 い評価を頂いたことがわかった。

  24. 2 実験を実施して ・・・こうして筆者らの活動も、個人的な活動に とどまることなく、社会的規模の活動に移行して きている。このように、市民社会でネットワークを 構成することで、私たちおとなの環境意識も変化 していくのではと考えられる。

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