1666年、アイザックニュートン卿は3つの運動の法則を述べました。 これらの運動の法則は、子供たちが理解するのが難しい場合があります。 しかし、探究型の授業や活動に生徒が参加できるようにすることで、探究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。 少しの準備で、教育者は教室を科学実験室に変えることができます。そこでは、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
ニュートンの最初の運動の法則は、静止している物体は静止していると述べていることを生徒に教えます。 運動中の物体は、外力が発生するまで、一定の速度で直線的に運動し続けます。 それに影響します。 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。
マスキングテープまたはチョークで25フィートの領域をマークします。 10フィートと20フィートに中間点を作成します。 生徒と慣性について話し合った後、25フィート走ってウォームアップできるようにします。 各生徒が25フィートを走ることを許可することから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依頼します。
アクティビティが完了したら、慣性について生徒と話し合い、アクティビティ中に慣性がどのように現れたかについて話し合います。 最年少の生徒でも、足を止めても上半身が動き続けようとしていることがわかり、慣性の概念が理解できます。
引き上げる
ニュートンの第2運動法則は、物体にかかる力が大きいほど加速し、物体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3〜4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、半分が水で満たされた1ガロンの水差しを渡します。 滑車を吊るし、ロープを通し、両側に同じ長さを残します。 2人の生徒に水差しを両側に結び、同じ高さに保つようにします。 実験を始めるには、生徒は同時に水差しを手放し、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、力を使って半ガロンの水を空中に引き上げました。
生徒に、0.5ガロンの水が入っている水差しを空にして、実験を再試行してもらいます。 空の水差しに含まれる質量が少なく、より速い速度で引き上げられた方法について、生徒と話し合います。 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とって明らかです。
気球ロケット
すべての力について、等しいが反対の力があると述べているニュートンの第3運動法則を教えてください。 生徒がこの法則を理解できるように、気球ロケットを作成して探索できるようにします。
生徒をペアで配置し、次の資料を提供します：長いひも、テープ、ストロー、風船。 生徒は、部屋のドアハンドル、テーブルの脚、またはその他の文房具に紐を結びます。 ひもを折らないように注意しながらしっかりと引っ張るように生徒に指示し、緩い端をストローに通します。 ペアの一方の生徒はストローとラインを持ち、もう一方の生徒は風船を膨らませて口を閉じたままにして空気を入れます。 次に、生徒は膨らんだ風船をストローにテープで貼り付けて放します。
生徒にアクティビティを数回試してもらい、気球ロケットがニュートンの第3運動法則をどのように示したかについて話し合います。 気球から逃げる空気の力が、ストローが静止していても動きを得るのにかかる力を生み出しました。
