学習指導案１
指導者
：○○ ○○指導日時
：2000年 6月○日○曜日 ○時限指導場所
：物理実験室指導学級（講座）
：物理2○（男子13名，女子17名，計30名）指導教官
：川村康文先生Ⅰ 単元
「放物運動」
Ⅱ 単元設定の理由
・単元観
空気抵抗が無視できる条件の下、一様な重力がかかっている地平面上で物体を投射したとき、物体の運動をどのように捉えていけばよいのかを学ぶ。運動の法則を用いて数学的に記述し、理解することを目指す。
重力による物体の運動は日常的な現象であり、陸上競技で飛距離をのばす等、スポーツを始めとする普段の我々の行動にも密接に関わっている。その一方で、日常的であるだけに、運動が質量に依存する等、強固な思い込みが持たれ易く、事実が正確に把握され難い面を持つ。それゆえ、重力による物体の運動の法則性を知ることは、日常の諸所の局面で役立つであろう。
また、運動をいかに理解するかという問題は、科学において分野を問わず現れてくる問題である。一方向に一様な力がかかっている場合の物体の二次元的な運動という簡単な運動を数学的に記述することは、今後その問題に対処していく上で基礎になることであると考えられる。
生徒は理科系で物理を選択した二年生で、理科に対する関心は概して高いものと思われる。授業に望む態度は真剣であるといってよいだろう。しかし、生徒というものに一般的に見られる傾向かもしれないが、解らない部分を自由に質問することはできないようである。
生徒はこの授業までに、「変位と速度」、「加速度」、「力の基本的な概念」、「運動の法則（慣性の法則
・指導観
放物運動の性質を実際に目で見て理解してもらうことを第一の目的とする。そのため、あらかじめ数式によって抽象的に議論することを避ける。
Visual Basic のプログラムによるコンピュータシミュレーションを体験することにより、放物運動の特徴を生徒自ら視覚的に捉えられるであろう。実習中は生徒のサポートをする事を心がけ、あまり多くを教えてしまわないよう注意する。最終日はコンピュータ実習によって習得していると思われる内容の確認に主眼をおく。Ⅲ 単元の目標
Ⅳ 単元の資料・教具
教科書、参考書（「エレガンス物理」）、コンピュータ(NEC Mate NX MA23DとFujitsu FMV 6366 CL2c)、キーボード、マウス、大型モニタ（NEC）２台、ディスプレイ、プリンタ、プリンタ用紙、Visual Basic Version 6.0、プログラム ”放物運動Ver.2.exe”(MA23D用) 及び ”放物運動Ver.3.exe”(FMV用)
Ⅴ 単元の展開計画
１時限 水平投射，斜方投射（導入）―――本時
２，３時限 斜方投射（コンピュータ実習）
４時限 斜方投射（理論），モンキーハンティング
Ⅵ 本時の指導計画
１．小単元名
「水平投射、斜方投射（導入）」
２．本時の教材観，生徒観，指導観
・本時の教材観
放物運動を理解する第一歩として、まずは仰角０°の水平方向に初速度を与えた場合について考える。しかるのちに、仰角や投射点の高さを与えた、より一般的な場合に向かう。水平に物体を投射することは稀であるが、水平飛行している飛行機から脱出することを想像すればよいであろう。
・本時の生徒観
生徒は前回までに上方投射まで習っているが、理解に苦しんでいる様子が多少見受けられた。川村先生には復習するよう言われているが、復習していることを前提にして教えるのは避けた方がよいであろう。軌道の式やグラフは自由落下のtをx/v0に変えただけなので、自由落下が理解できていればそれほど難しくはない。しかし、二次元の運動は始めてなので、その空間的把握が適切にできるか懸念される。
・本時の指導観
本時の指導は次回のコンピュータ実習の布石であることを心掛ける。本単元ではコンピュータ実習を特に重要視している。そのため、本時以前の内容に関する疑問、質問には積極的に応えていくが、コンピュータ実習で学んでもらうことに関しては喋りすぎないよう注意する。
３．本時の目標
・物体を初速度v0で水平投射したとき、任意の時刻tでの物体の速度の水平成分vxと鉛直成分vy、及び位置(x,y)の式を書くことができる。
４．本時の資料・教具
教科書、参考書（「エレガンス物理」）、プリント「コンピュータ実習の手引き」、コンピュータ（NEC Mate NX MA23D）、大型モニタ（NEC）2台、キーボード、マウス、プリンタ、プリント用紙、Visual Basic Version 6.0、プログラム “放物運動Ver.2.exe”（MA23D用）
５．本時の展開
|
時間、段階 |
学習内容 |
教師の活動 |
生徒の活動 |
留意点 |
|
導入 5 分／50分 |
挨拶 出欠確認 |
挨拶をする 出席をとる |
挨拶をする 返事をする |
|
|
展開１ 3分／50分 |
水平投射の説明 |
「これまでは鉛直方向に初速度を与えていたが、水平投射では水平方向に初速度を与えている。重力が働いていないとき、物体は水平方向に等速直線運動をする」 板書を始める |
前を見る 話を聞く
ノートをとる （質問する） |
あくまでも空気抵抗が無視でき、重力が一様な理想的条件での運動である |
|
展開２ 8 分／50分 |
速度について |
速度図を描いて、速度は鉛直方向に毎秒gづつ変化するのみで、水平成分は常にv0になることを確認 「（ax=0,）ay=gで加速度は鉛直方向のみにかかっているので、速度変化は鉛直方向のみに起こる t=0でvx0=v0,vy0=0 t=tでvx=v0,vy=gｔとなる」 「水平方向は等速直線運動、鉛直方向は自由落下と見做せる」 |
話を聞く ノートをとる （質問する） |
鉛直下方を正としている 生徒は定規を使って線を引いていることが多く、図を描くのに時間がかかる |
|
展開３ 10分／50分 |
位置変化について |
「速度に関する式より t=tでx=v0t,y=gt2/2となる」 グラフに一秒ごとの物体の位置をプロットし、それを繋いで軌道を描く 横軸がt軸としてもx軸としても使える理由を示して、実際にそう使う 軌道のy軸への投影が自由落下（奇数列）になっていることに注意を促す 各点における速度とその各成分を描き入れ、速度が軌道の接線方向に伸びていることを示す 併せて任意の時点での速度の大きさと、水平方向からの角度のタンジェントを求めておく 「加速度は速度の大きさの変化と向きの変化を表す」 |
話を聞く ノートをとる （質問する） |
鉛直下方を正としている
色を変えること |
|
展開４ 10 分／50分 |
軌道の式 |
「ex.軌道の式を求めよ」 2～3分してから一人指名して、前で解いてもらい、答えあわせ |
問題を解く 答えあわせをする |
|
|
展開５ 14分／50分 |
コンピュータ実習の準備 |
プリントの配布 斜方投射の簡単な説明 （地平面上から仰角を与えて投射。初速度の各成分と、重力が働かない場合の運動くらいは言ってもよい） プリントを読みながらコンピュータで実演し、次回やることを説明する |
移動
話を聞く
プリントを読む メモをとる （質問する） |
コンピュータの準備をしておくこと |
|
まとめ
|
挨拶 |
|
挨拶をする |
課題、レポートの説明は次回にまわっても構わない |
６．本時の評価
７．本時の指導内容のまとめ（板書事項）
Ⅶ 単元の評価