【理科探究】光の屈折

こんにちは。木原です。

１２月１０日（土）に、

教科書探究１２月第１回を実施しました！

今回のテーマは「光の屈折」

普段は毎月1回目は社会探究なのですが、今回は都合により理科探究となります。

教科書探究とは？

勉強はつまらない…

やりたくない…

と、感じたことはありませんか？

テスト勉強、受験勉強、学校の宿題、・・・大変ですよね。

もちろんこうした勉強は大切なのですが、本来は、

自分で興味をもって調べたり考えたり、

実験してみたり、

自分で考え探究していくことこそ、本質的で楽しい学びでなのではないかと思います。

教科書探究では、教科書の内容に対して問いを立て、調べたり考えたりし、発表や議論を行う探究型ワークショップです。

「テストに向けてとにかく暗記」となってしまいがちな中学生の勉強内容は、実は深堀してみると面白いもの。

教科書内容に対して

「へ～そうなんだ～」

「面白いな」

と思ったり、今までと違った見え方をするようになることで、学校の勉強がより楽しくなるきっかけとして本探究を実施しています。

実施は毎月２回、社会と理科をそれぞれ１回ずつ扱っています。

今回のテーマについて

インプット・セッション

中1の理科で、光の屈折について習います。

空気中から水（ガラス）に入射する場合

入射角　＞　屈折角

水（ガラス）から空気中へ出る場合

入射角　＜　屈折角

「光は屈折する」という話は色々なところで耳にしますし、

実際に見たこともあるでしょう。

授業でそのように教われば、普通に納得できそうな内容ではありますが、

今回はここで1つ、疑問を抱いてみます。

 

光って、なぜ屈折するのだろう？？

よくよく考えたら不思議ではありませんか？

光には形はなく、触って掴めるわけでもありません。

触れても感触があるわけではないのに、遮ることはできます。
（太陽の光は暖かいし、場合によっては日焼けもしますね）

光が水中から空気中に出る時に屈折するのは一体なぜなのでしょう？何かにぶつかって、進路変更でもしているのでしょうか？？今回は、まずこのことについて考えていきました。

 

 

個人ワークと発表

まずは1つ目の問いかけです。

これは、正解を知らないと難しい問いではありますが、参加してくれた中1の生徒さんは面白い予想をしてくれました。

太陽の光が関係している？
（水中と空気中では明るさが違う）

摩擦が関係している？

答えは、簡単に言うと、

「ガラス中では光が遅くなるから」

です。以下をご覧ください。

【実際に実験してみると分かりやすいです】

１，鉛筆など細長い棒を机の上に置く

２，両端に左右の親指を添える

３，手前から奥に、平行に押す

４，右手のみ、一瞬だけ加速させる

⇒進行方向が変わり、左方向へ進んでいく

つまり、スピードが遅くなる（速くなる）領域へ光が片足を突っ込むことで場所によって速さの違いが生じ、進行方向が変わるということです。ちょっとわかりにくい部分もあるかもしれませんが、、イメージできましたでしょうか？

これで１つ疑問が解消されましたね。

しかしここで、さらなる疑問が湧いてきます。

今回の教科書探究では、この２つの問いについても仮説を立ててもらい、簡単に解説していきました。（そしてさらにもう１つ、問いを立てて考えてもらっています）

 

今回は中1の理科の内容を扱いましたが、深堀していくと、ガチガチの物理学の研究になります。難しい内容ではありますが、興味があれば中学生でもどんどん深堀していってもらえたらいいなと思います！

まとめと感想

今回参加してくれた生徒さんからは、以下の感想をいただきました。

今回、まだ学校でやっていないところをやりました。ですが予習としてできたので良かったです、学校でもやらないような面白いことを知ることができました。

「面白いことを知ることができました」

これはまさに、教科書探究をやってよかったと思える、嬉しい感想です＾＾

 

次回、12月第2回は社会探究を実施します。

お楽しみに！