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まず、幾何学的に現象が観察できる屈折現象の法則を理解する教材の開発から始めた。導入実験として水の入った容器の中にあるコインが浮かび上がって見える現象に着目する。なぜ、このような現象が見えるのか、小さな水箱を用いて観察する。視点を水面すれすれにしたときほど、浮き上がって見える角度が大きい。見る角度を決めたとき、水をどこまで入れれば浮き上がって見えるか予測できる。割りばしとストローを用いて屈折現象の法則を理解する教材を開発し、授業実践を行う。ポイントは折り曲げることのできるストローを用いて、水の中に入れたときまっすぐに見えるようにする。そのときのストローの曲がり方が光の道筋を示す。これから入射角と屈折角の関係に法則があることが理解できる<物理関係の授業および宮城県仙台第三高校でのSPP事業でこの教材有効性を追究した>[電球と発光ダイオードの類似点と相違点から抵抗について学習する実験教材]100V-100Wの電球の抵抗はいくらか。2.5V-0.3Aの豆電球の抵抗はいくらか。この問いに答えるために、始めに乾電池を用いて豆電球を点ける回路をつくり、回路の電圧と電流関係を調べる導入実験の授業プログフムの検討をおこなった。<学生物理実験で検討>
1)電流計、電圧計、導線、スイチなど直流回路の基礎を学習した後、電源を定電圧定電流電源に変えて豆電球に流れる電流と電圧の関係を調べる。観測結果から電圧と電流の関係、電圧と抵抗の関係、電圧と電力の関係が得られる。これらをもとに豆電球のフィラメントの温度と抵抗の関係を予測する。<学生物理実験で教材の検討をし、学習プログラムの研究を行った>
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