中学生向けのポテンシャルと運動エネルギーの体験型アクティビティ20選
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エネルギーのさまざまな形を学び、それらが互いに影響し合って私たちの世界に結果をもたらすことを学ぶことは、中学校の理科の授業で扱う重要な概念です。 他の多くの科学トピックと同様に、運動と伝達のエネルギーは、楽しくてインタラクティブな方法で数多く示すことができます。
私たち教師は、小道具や実験、工作、ゲームなどを使って、位置エネルギーを持つ物体と運動エネルギーを持つ物体の違いを示すことができます。 ここでは、次の科学の授業で試していただきたい、私たちの最も創造的なアイデアを20個ご紹介します!
1.ワインドアップボトル
この実験では、ペットボトルの上部に輪ゴムを巻くと、蓄積された位置エネルギーが発生し、このエネルギーの伝達によって、運動エネルギーが枯渇するまでペットボトルが回転することを実証しています。
2.クッキー・ティン・レース
2つの同じ丸い容器を使った楽しい実験です。 容器の中の重さの配分によって、スロープを転がる速さが変わるかどうかを調べるのが目的です。
3.スウィンギングアップル
この実験では、リンゴとひもを用意します。 ひもを天井に結び、リンゴを生徒の額の前にぶら下げ、一歩下がってリンゴを振り、リンゴが自分の顔に当たるかどうか確かめてもらいます!
4.何が一番大きな波紋を呼ぶのか!
この体験型アクティビティでは、生徒たちは「スプラッシュゾーン」に入ります!教室から大きさや重さの違うものを集め、バケツの水の中に落とします。 定規を持って、生徒たちに同じ高さから順番に物を落としてもらい、水しぶきの高さや水の変位量を測ってもらいます。
5.バルーンボールランチャー
ピンポン玉、風船、紙コップなどを使って、エネルギーの流れに関する爆発的なレッスンを行います。 この発射装置を作るのは簡単で、生徒たちは自分で作って、方法や変数を変えることでボールの飛距離がどう変わるかテストすることができます。
6.ビー玉でエネルギーを移動させる
ビー玉と定規さえあれば、エネルギーがどのように移動し、蓄積されるかを、位置エネルギーと運動エネルギーで表現することができます。
7.スター・ウォーズ・サイエンス
この実験では、ヨーダのおもちゃは一切傷つけません!これは、運動エネルギーがさまざまな物体に影響を与えることを示す楽しい活動です。 ランプの高さによって、おもちゃのドロイドカーはヨーダを立たせた状態から遠くに倒すことができます。
8.ダブルボールバウンス
中学生の皆さんは、「ボールは1個より2個の方が楽しい!」ということを知っています。 用意するのは、バスケットボール(または大きいボール)とテニスボール(または小さいボール)です。 重要なのは、小さいボールを上にして2個一緒に落とすこと。 大きいボールが地面に落ちると、その重力エネルギーが小さいボールに跳ね返って、空中に戻るのです!
9.バルーンジップライン
風力エネルギーは、科学や自然保護に利用できる可能性があります。 この実験では、風船を紐の片側からもう片側へ移動させる方法を生徒の設計でテストします。 風船に空気を追加することでアプローチを変更することができます。
10.ペニーチェンジ
物質に新しい変種を導入すると、エネルギーの移動によって化学反応が起こります。 必要な材料は、汚れた銅貨数枚、塩、酢です。 銅貨をどんな混合液に浸すかによって、色がどう変わるかを見てみましょう。
11.DIYボウリング
中学生にエネルギー移動を教えるのに、ボーリング場に連れて行く必要はありません!ペットボトルをピンに見立て、大きさの違うボールを投げて、楽しい実験ゲームを作ることができます。 ボールの大きさ、投げた強さ、投げた人の距離によって、ピンがどのくらい動いたか、結果を書いてもらいましょう。
12.スプールレーサーをDIY
輪ゴムをつまようじに巻きつけて弾性エネルギーを作り出し、輪ゴムの位置エネルギーを利用して糸巻きが動き出し、それが運動エネルギーに変わることを説明することができる賢いレースカーです。
13.熱気球の科学
ガラス瓶の開口部に膨らんだ風船を置き、周囲にお湯を注ぐと、空気が上昇して風船が膨らむ様子を、熱エネルギーで膨らむ様子を簡単に実演します!
14.化学を動力源とするボート
お酢と重曹を持って、生徒さんと一緒にボートレースを楽しみましょう!酸(お酢)とアルカリ(重曹)の反応による化学エネルギーが、ボートを前進させるのです。
15.キネティックサンドをDIY
この面倒でカラフルなDIYプロジェクトは、化学結合と、それが物質をさまざまな方法で反応させる仕組みについて生徒に教えます。 この砂は、成形して混ぜるのがとても楽しく、コーンスターチと食器用洗剤のように、ある材料を混ぜたときに見いだせるエネルギーの可能性を示します!
16.チェーン・リアクション・ドミノ・トイ
動いているおもちゃの列車が線路に並んだ最初のおもちゃにぶつかると、運動のエネルギーがドミノ倒しになることを学習者に見せましょう。 最初のおもちゃからエネルギーが伝わり、すべてのおもちゃが倒れることを学習者に見せましょう!
17.ボール落としフライングマシーン
ボールを落とす運動エネルギーを利用して紙飛行機を飛ばすという、段階的な工学設計プロセスを生徒に見せる!
18.電磁石をDIYする
銅の釘に巻いた電池から発生する電磁力でクリップを引き寄せる電池と針金の道具です。 磁場を作る電流の力を生徒に見せることができます。
関連項目: 子供のための楽しくて夢中になれるリスニングアクティビティ25選19.重力に逆らう!
磁石は地球の重力場に干渉することができますが、このペーパークリップと紐の実験では、電磁波を使って重力の法則に逆らうことができます!
20.表面張力ソープ
この実験では、石鹸を加えると、胡椒が水面でどのような反応を示すかを見ています。 表面張力が弱くなり、その反動で胡椒が動く様子を観察してください。
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