単振動�A（モーションセンサーと力センサーによるグラフ）

本年度から双方向のやりとりを多く取り入れていきたいと思います。 これは「物理教育通信　No.146」（APEJ物理教育研究会　発行）の 岸澤眞一先生（現拓殖大学学習支援センター）「日々の授業を組み立てる(1)」に大きな影響を受けました。 課題のほとんどは岸澤先生の考えたものです。

１．導入

前回は単振動というものを数式を使ってみてきました。 ただ，あまり現象と結びつけて考えていませんでしたので， イメージが掴みづらかったと思います。
今日は問題に対する予想をしてもらって，意見を発表してもらって理解を深めてもらいたいと思います。

２．課題１（加速度が最大の位置はどこ？）

※このクラスに関してはコンピュータ計測をはじめてみるので， モーションセンサーと力センサーがどういうものか，簡単に説明をしました。

プリントの課題１をみてください。

生徒の予想：
・速度はほぼ全員，点Oで最大。
理由：半分くらいはPQで速さは0になるから，消去法で中心が速さが最大という答え。
　　　もう半分は正射影を考えている解答。
・加速度は3名が点Oで最大との誤答。残りは点Oで最大。
理由：
N君：「加速度はa=-Aω²sinωtだから，端っこで大きくなるから。」
I君：「単振動は等速円運動の正射影で，等速円運動の加速度の向きは中心向きだから， 単振動の加速度は両端で一番大きくなる。」
M君：「ma=FでF=kxなので，kは定数だからxが大きいほどFが大きくなる。よって xが大きくなるほどaも大きくなるから。」
という完璧な解答をしてくれました。

では，次の装置の台車の単振動をコンピュータ計測して， x-tグラフ，v-tグラフ，a-tグラフ，F-tグラフを見てみたいと思います。

※予想よりも多くの生徒が理解していたので，急遽グラフの予想をさせました。

※半数は正解。半数はプラスマイナスが逆。

グラフと台車の動きを連携させて簡単にまとめの説明をしました。
また，パソコン上でグラフをずらしていき，初期位相の話をしました。

３．課題２（上昇中と下降中の力の大きさは？）

時間がありませんが，課題２の予想だけしてみましょう。

では，感想などを書いて提出してください。

４．まとめ

今日は予想をしてもらい他人の意見を聞き，実験をするという流れで授業しました。 はじめてなので時間がかかりましたが，自分の考えを書くことで間違いに気付いたり， 討論のあとにどこで間違っていたかがよくわかるはずです。 面倒ではありますが，書いてみてください。
次回は課題２のみんなの意見を聞くところから始めます。

授業を終えて。。。
授業途中で茶々を入れたり落ち着かない生徒が出てしまった。 2年生ではうまくいき，自分のクラスでもうまくいくだろうと高をくくっていた分， 指示が曖昧になった結果だと思う。
良かった点：
・I君の感想「運動方程式で考える発想はなかった。レパートリーに加えます。」
・N君の感想「自分の予想がてきとうな感じなのがわかった」
・I君の感想「授業のときの覚えたことで予想したが，どうしてそうなっているかわかっていなかった。 理解する機会があってよかった。」
・他にも｢考えれば当たり前なのに何で書けなかったのだろう」というものがあったが， 式だけで追って台車やおもりなど具体的なものを思い浮かべていないのだなと感じた。
・授業後にクラスにいったら，後ろの黒板で課題２について3名が議論を続けていたこと！
改善すべき点： ・生徒にはじめての経験なので指示をはっきりさせる。
・センサーの読み取りは25Hz。

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