ねらい

力学的エネルギー保存の法則を授業で学習をしたまとめとして、実際に法則が成り立つのかを実験を通して検証する。

力学的エネルギー保存の法則は、非保存力がはたらかない場合にのみ成立する。しかし、実験環境では、摩擦力や空気抵抗といった非保存力の影響が含まれてしまう。

非保存力の影響を意識することも含めて、実験を通して、力学的エネルギーについて考える。

概要

1～2時間目

（目標）実験計画を立てる。[個人で行う。]

実験では、摩擦や空気抵抗などの非保存力の影響が必ず含まれる。非保存力の影響を極力少なくする実験方法を考える。

3時間目

（目標）実験計画をもとに、班で共同して実験を進める。[班で行う。]

事前に各自で立てた実験計画をもちより、4人1組で実験を行う。

4～5時間目

（目標）実験結果を表やグラフを用いてまとめる。実験レポートにまとめる。[個人で行う。]

googleスプレッドシートを用いて実験結果からグラフを作成し、実験結果をまとめる。

非保存力の影響や誤差について考察を行う。

成果（ふりかえり）

googleスプレッドシートを用いた測定データの処理は理科の授業の中では、この実験で初めて行った。

大学などでは、表計算ソフトを用いて実験結果を処理することが主である。表計算ソフトの使い方、関数の用い方などの練習も同時に行うことができたため、今後の実験にも大いに役立つと感じた。

今回は、速さの2乗と高さの関係のグラフ作成を必須課題とした。力学的エネルギー保存の法則を用いて、現象に対して式を立てることは事前の授業で大半の生徒ができていたが、式に含まれる各物理量の関係の理解がより深まった。

実験器具の関係もあり、実験は共同で行ったが、他の生徒と考えを共有しながら実験を進められ、独力および協力して課題に取り組むことができた。

（白﨑光）