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1666年、アイザック・ニュートンは運動の3つの法則を述べました。これらの運動の法則は、子どもたちが理解するのが難しい場合があります。しかし、学生が問い合わせに基づいたレッスンや活動に参加できるようにすることで、彼らは探検に基づいて新しい知識を形成することで法律を理解し始めることができます。教育者は準備をほとんどしなくても、教室を科学研究室に変えることができ、そこで実際の学習が行われ、科学者が生まれます。
ランニングストップ
ニュートンの運動の第一法則では、静止している物体は静止したままであり、運動している物体は外力が影響するまで一定の速度と直線で運動していると学生に教えます。これは、慣性とも呼ばれます。生徒が慣性を理解できるように、「ランニングストップ」と呼ばれるアクティビティに参加してもらいます。
25フィートの領域をマスキングテープまたはチョークでマークします。 10フィートと20フィートの中間地点を作成します。生徒と慣性について話し合った後、25フィートを走らせてウォームアップします。各生徒が25フィートを走ることができるようにしてアクティビティを開始しますが、10フィートと20フィートの両方のマークで完全に停止するように生徒に求めます。
アクティビティが完了したら、慣性について、またアクティビティ中にそれがどのように現れたかについて生徒と話し合います。最年少の生徒でさえ、足を止めても上半身が動き続けようとしたことを理解でき、慣性の概念を理解できます。
プルアップ
ニュートンの運動の第二法則は、オブジェクトにかける力が大きいほど加速し、オブジェクトの質量が大きいほど加速に抵抗することを生徒に教えます。
生徒を3人または4人のグループに分け、各グループに滑車、ロープ、1ガロンの水差し、半分の水で満たされたガロンの水差しを渡します。プーリーを掛け、ロープをそれに通し、両側に同じ長さを残します。 2人の生徒に水差しをそれぞれの側面に結び付け、必ず同じ高さに保ちます。実験を開始するには、水差しを手放し、水差しに何が起こるかを観察する必要があります。フルガロンの水差しは、空気を使ってハーフガロンの水を引き上げる力を使用しました。
半ガロンの水が入った水差しを空にして、もう一度実験を試みます。空の水差しに含まれる質量が少なく、速い速度で引き上げられた様子について生徒と話し合ってください。この実験では、質量が力と加速度にどのように影響するかが学生に明らかです。
バルーンロケット
ニュートンの運動の第三法則を教えてください。それはすべての力に対して、等しいが反対の力があることを述べています。生徒がこの法律を理解できるように、風船ロケットで作成して探索できるようにします。
生徒をペアにして、次の教材を用意します。長い紐、テープ、ストロー、風船。生徒は、ひもを部屋のドアハンドル、テーブル脚、またはその他の文房具に結び付けます。ひもをしっかりと引っ張るように生徒に指示します。ひもを壊さないように注意し、ゆるんだ端をストローに通します。ペアの1人の生徒はストローとラインを持ち、もう1人は風船を吹き上げて口を閉じて空気を閉じ込めます。生徒は吹き飛ばされた風船をストローにテープで留めて放します。
生徒にアクティビティを数回試してもらってから、バルーンロケットがニュートンの運動の第3法則をどのように示したかを話し合います。気球から逃げる空気の力は、ストローが静止していても動きを得るのにかかる力を作り出しました。