サイエンス・パートナーシップ・プログラム(教員研修)のご案内

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http://www.niigata-u.ac.jp/gakugai/id/005.html

感動的な運動法則の探求を生む

最先端のコンピュータ・マルチメディア活用法

実施機関:新潟大学教育人間科学部

文部科学省サイエンス・パートナーシップ・プログラム(教員研修)

連携先:新潟市立総合教育センター、新潟県立教育センター

 

来る、8月28日及び.8月29日の両日に、新潟大学教育人間科学部において、下記のような文部科学省のサイエンス・パートナーシップ・プログラム(教員研修)を実施します。

30名の参加者を募集します(先着30名で締め切ります)。参加希望者は、下記の「あて先」、「申し込み様式」、等により、必要な項目を記入の上、できるだけ早急に(電子メールによる申し込みを歓迎)、参加申し込みをされるよう、お願いします。

なお、参加者は、研修で必要となる携帯パソコンを、各自で持ってきて下さい。

文部科学省のサイエンス・パートナーシップ・プログラム(教員研修)として、情報技術(IT)をリアルタイムに活用して感動的な運動法則の探求を生むことができるような、最先端のコンピュータ・マルチメディア活用法の教員研修を行うことになりました。

実体験を重視する科学教育において特に重要と思われる「リアルタイムに実験を分析・検証する(バーチャルでない)新しいIT活用法」を私たちは開発してきました。そのような最先端のコンピュータ・マルチメディア活用法を習得することを目指した「運動法則を感動的に学習する最新のIT活用」の研修会が、2004年度の文部科学省サイエンス・パートナーシップ・プログラム(教員研修)として認められ、この度、実施する運びとなりました。

このITをリアルタイムに活用する最新の方法によって、通常より4割から5割ほど高い理解度に到達できる効果的な「運動の法則の授業」を現実化できることが、研修会を通じて体験的に理解できるでしょう。

 

具体的には、次の3つの実験・実習を中心にして、ITのリアルタイム活用法を研修します。

 

@「作ってみよう超軽量扇風車・探求しよう運動法則」;これにより抵抗が無視できる世界を実現し、運動法則を思いのままに探求できます。実習で手作りした超軽量扇風車は、持ち帰ることができ、明日から学校の授業にさっそく使えます。

A「紙・アルミ製超軽量容器の落下実験」;おどろくほど見事に、アリストテレス的な世界(空気抵抗が支配的な世界)を実現でき、素朴概念を科学的に理解し直すことが出来ます。非常に身近な素材なので、家庭でもすぐに追体験ができ大学生も熱中・感動する実験です。

B「実験動画DVD」で最先端のコンピュータ・マルチメディア活用法の実習;実験動画DVD「リメディアル☆フィジックス、力と運動」をメディア教育開発センター企画(小林昭三他制作)により、この程、完成したので、これを使った最先端のIT活用法の実習をします。そのDVDは、明日からの授業に使えるように、一部を、持ち帰ることができます。

実施日: 8月28日 及び. 8月29日;2日間とも、10時〜16時30分まで。

実施機関・実施場所: 新潟大学教育人間科学部

連絡先の責任者: 新潟大学教育人間科学部理科教室 小林 昭三 

募集教員数: 小・中学校・高校の理科に関心を持つ教員、30名

参加申込書のあて先:

 電子メールによる申し込み: kobayasi@ed.niigata-u.ac.jp

ファックスによる申し込み: 025-264-2026

連絡先: 電話:025-262-7147:緊急な場合以外は、メールかファックスで御連絡下さい。

教員研修の具体的な日程と内容について

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実施日時                    8月28日10時〜16時30分

実施機関と実施場所 新潟大学 教育人間科学部  

講師氏名                   小林 昭三 新潟大学 教育人間科学部・教授

                                緒方 猛 (13:00〜14:30) 五泉市立五泉中学校教諭

                                笠原 健 (15:00〜16:30) 長野市篠ノ井岡田173-11

l         「作ってみよう超軽量扇風車・探求しよう運動法則」と「紙・アルミ製超軽量容器の落下運動の探求」の研修を実施する。

l         その際、運動分析システム(VideoPoint、運動君やMOA2D)を活用して運動法則を探求する授業方法を研修する。

l         さらに、実験動画DVD「リメディアル☆フィジックス・力と運動」と運動分析システムで探求的な授業内容や方法を実習する。

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実施日時             8月29日   10時〜16時30分 

実施場所             新潟大学 教育人間科学部

講師氏名             小林 昭三 新潟大学 教育人間科学部・教授

                         笠 原 健 (13:00〜14:30) 長野市篠ノ井岡田173-11

                         片桐 宏之 (15:00〜16:30) 新潟市立総合教育センター・指導主事

l         「作ってみよう超軽量扇風車・探求しよう運動法則」、「紙・アルミ製超軽量容器の落下運動の探求」の発展段階を実施。

l         実験動画DVD「リメディアル☆フィジックス・力と運動」や運動分析ソフトを活用する授業方法の研修を実施する。

l         運動分析ソフトやITセンサーを活用して「物質と運動」の探求的な授業方法の研修を実施する。

 

参加申込書の様式(次のような内容を、メール等に記入して、送って下さい)

 

サイエンス・パートナーシップ・プログラム(教員研修)(8月28日,29日)に参加を希望します。

 

氏名:                       自宅の住所:

学校名:                     学校の所在地:

E - M a i l

電話番号; 学校:                 自宅 :

Fax:; 学校:                  自宅 :

当日の、緊急時の連絡先(携帯電話等):

研修で必要となる携帯パソコンを各自で持ってくる;パソコン 有り、 無し 。

 

参加交通費の支給の希望

@希望する(但し、電車やバスの実費);       駅から       駅の往復費       円

A希望しない(自家用車などによる):         なので、特に希望しない。

その他、特に何か希望があれば、次に、書いてください:

 

送付先:〒950-2181新潟市五十嵐2の町8050 新潟大学教育人間科学部理科教室 小林昭三

はがき等の参加申込は上記の送付先にお願いします。

なお、メールやファックスでの申し込みも、大いに歓迎します。

電子メールによる参加申込先: kobayasi@ed.niigata-u.ac.jp

Faxによる参加申込先: 025-264-2026

 

作ってみよう超軽量台車、走らせよう携帯扇風車

 

従来、一定の力がはたらいている物体の運動を、手軽でしかも安価で実現することは容易ではありませんでした。しかし、百円ショップで販売されているミニ扇風機を利用した超軽量台車を製作しました。その台車を紹介と普及のために様々な取り組みをしています。

力学台車というと1キログラム(又は500グラム)の重くて頑丈なもの、という見方が常識になっていました。この「重くて頑丈な力学台車」という常識は「記録タイマーを安定して引き続け、落としても壊れにくい」などという必要性から、いつのまにか常識として定着したものと思われます。

しかし、台車が受ける「ころがり摩擦抵抗」をより小さくする観点から考えると、垂直抗力が小さいほど有利なはずです。摩擦抵抗は力学台車が受ける垂直抗力に比例するからです。垂直効力は力学台車に働く重力(質量)に比例するので、質量が小さいほど力学台車のころがり摩擦抵抗は小さくなるのです。

そこで、「超軽量台車」を作ることで、私たちは「抵抗が無視できる理想的な世界」を実現しようと考えた訳です。

あらゆるベアリング車と携帯扇風機台車との組み合わせをトライして「推進方向の逆向きに押し出して戻ってくる条件(ボールの投げ上げに相当)」を満たす超軽量力学台車作りに挑戦しました。「よいベアリングが付いた車」と様々な軽いプラスティックや発砲スチロールの板を用いることで「理想的に摩擦が無視できる超軽量台車」を作ることに成功しました。このような携帯旋風機では、1キログラムの重い力学台車は動かないのです!

従来の常識を打ち破って、より超軽量な力学台車を作ることで、より抵抗が無視できる理想的な世界が実現できるのです。

 

身近な材料で楽しく作ってみよう、超軽量台車!

 

携帯扇風機つき超軽量台車はどんな運動をするだろうか?

デジカメと運動分析ソフトで、その運動法則を検証しよう!

 超軽量台車に携帯扇風機を載せると、一定の加速度運動を実現できます。手で引くよりはるかに一定な推進力を実現します。携帯扇風機を何台も載せると、その台数で推進量を自由に変化させることが出来ます。

 デジタルカメラ(デジタルビデオカメラ)でこの運動を記録して、運動分析ソフト(http://rika.ed.niigata-u.ac.jp参照)でどのような運動になるか、予想を即座に検証できます。

 携帯扇風車で手軽にできる究極の実験は「推進力の逆方向に押し出して、逆推進状態で行ってもどる運動」で、ボールの投げ上げに相当する運動です。

これは、高校生の6から7割が間違えた「ボールを投げ上げて落ちてくる間に働く力」の問題に相当します。運動する方向にいつも力が働くという素朴概念を見事にくつがえすことで「実験結果についての予想を感動的に検証する」決定的な手段を与えるのです。

超軽量扇風車とデジカメと運動分析ソフトで「素朴概念を根底から覆す」感動的な検証実験を実現しよう!

 (解説:新潟大学教育人間科学部、小林昭三)