例会速報 2025/12/14 株式会社ナリカ・Zoomハイブリッド
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ＹＰＣ例会のもようを写真構成で速報します。写真で紹介できない発表内容もありますので、詳しくは来月発行のＹＰＣニュースで。例会ごとに更新します。過去の例会のアルバムはここ。
授業研究：中３のエネルギー 峯岸さんの発表
峯岸さんは、中学3年生の段階でエネルギーの見方・考え方を生徒に身に付けてほしく、単元計画と授業計画を発表した。三学期の授業4時間での単元「エネルギー」の到達目標を以下のように設定した。
①系を設定したとき、(i)系が正・負の仕事をされたら系内のエネルギーが増・減し、(ii)熱の受け取り・放出によっても系内のエネルギーが増・減する。
②系内のエネルギーは(iii)様々な形態があり、それらは変換しあっている。
１時間目は、到達目標①(i)に狙いを定めて、自由落下を「仕事とエネルギーの関係」という観点で見直し、エネルギーの増減をエネルギーバーチャートで視覚的に理解することを目的とした授業展開であった。「系をビー玉に設定して、重力による仕事によって運動エネルギーが増えた」という見方と、「系を地球とビー玉に設定して、重力による位置エネルギーが運動エネルギーに変換した」という見方をしてほしい意図があった。参加者からは、重力による位置エネルギーを中学でそこまで教えなくていい、と指摘があった。
2時間目は、到達目標①(ii)の前座として、「系内の力学的エネルギーが系内の温度上昇に変換される」を目的とした授業展開であった。最初、2物体の非弾性衝突の衝突前と衝突後で力学的エネルギーが保存しないということからアプローチしようと考えていた峯岸さんであったが、参加者から中学生に2物体は難しいと指摘を受けた。授業冒頭の課題を「非弾性ボールが床に着く直前まであった運動エネルギーは、床に着いた後どこに行っちゃったの？」に変更した。力学台車の上に実験用おもりを輪ゴムでつるした「ランダム台車」(右図)をプラスチック輪ばねがついている方とついていない方で壁に衝突させたときの実験用おもりの挙動から、生徒に「非弾性ボールの場合、床に着く前にあった運動エネルギーは床に着いたらボールを構成している原子や分子の振動になった」と気づかせる狙いがある。
では、ボールを構成している原子や分子の振動(ミクロな運動エネルギー)はマクロにはどのように観測されるか、ということに気づかせるために、弾性ボールと非弾性ボールを床に固定し、木づちで50回たたく実験を行った。温度上昇はAmazonで購入したKKnoonというメーカーのサーモカメラで測定、弾性ボールでは温度上昇はなかったが非弾性ボールでは温度上昇を確認できた。動画（movファイル:11MB）はここ。
エネルギーバーチャート映像問題とその作り方 鈴木駿久さんの発表
鈴木さんは、エネルギーバーチャートの映像問題を作成し、授業で出題してみた。その映像問題はここ。
現象の最初と最後だけではなく、変化の過程を問う問題となっており、映像問題の利点を活かした問題となった。
次に鈴木さんは、アニメーションの作成方法を説明してくれた。このアニメーションはChatGPTと対話して、ChatGPTにプログラムを記述してもらいながら作成したそうだ。
まず始めに、右図のようにプロンプトを記載し、ChatGPTにアニメーションを作成してもらった。ここで、「出力はHTMLで」と指示することで、自分のPC上で作成することができ、ChatGPTにありがちな「指示のたびにChatGPTの回答が変わる問題」が起きないように工夫した（画像の「個人的なポイント①」の部分）。
次に、棒グラフの変化の仕方を変えるために左図のようにプロンプトを記載した。ここで、「上のプログラムのどの場所をどのように変えればよい？」と指示し、変更した動画を出力してもらうのではなく、プログラムの変更箇所を聞いた。これにより、プログラムの中身を理解しやすくなったり、自分で作り変えやすくなるという利点がある（画像の「個人的なポイント②」の部分）。
参加者からは、「これなら簡単にアニメーション動画を作成できそうだ」という反応があった。
光の三原色の実験 門倉さんの発表
門倉さんは、中学校１年物理分野の光の性質の最初に光の三原色を学び、その後、色の原理について学ぶ実験を考えた。
光の三原色については、100円ショップの３LED懐中電灯（白色）のそれぞれのLEDに赤・青・緑のセロファンを付けて点灯しスクリーンに映す。光源が近い場合は、三色の光が別々に映し出されるが、離していくと三色が重なり白色となる（左図）。これによって、光の三原色を考えていく。
その後、フィラメント電球、蛍光灯、LED電球を回析格子で確認する（右図）。
色については、JAVA_LABの「ＲＧＢフィルター：https://javalab.org/ja/rgb_filter_ja/」を開き、白色及び黒色の画用紙に三色のシールを貼ったもの（左図）をPCのカメラで写してその場で投影し（右図）、それぞれの色の光ではどのように見えるかを確認し、色の原理を学ぶ。例えば青のフィルターをかけると、赤のシールは黒く写り、黒バックだととけこんでしまう。
１円玉飛ばし 櫻井さんの発表
森政弘さんの「技術の面白教材集・コイン飛ばし」のサイトはここ。回路図はこちらから引用。
動画（movファイル8.2MB）はここ。
実験・観察における直感を見直す 古谷さんの発表
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非周期タイル敷き詰め実験およびそのフーリエ解析 夏目さんの発表
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黒板実験にも使える電源装置Petit-X 中島さんの発表
ナリカの中島さんは、新製品のコンパクトサイズの電源装置「プチX」を紹介してくれた。電源はUSB Type-Cを採用しているので、PCやタブレット、モバイルバッテリーなどから供給できる。また、裏面に磁石が付いているので左図のようにホワイトボードに貼り付けて実験できる。
同社のプチメーターシリーズの直流電圧計CT-Vや直流電流計CT-Aとの相性も良く、コンパクトに電気回路の実験ができる。黒板上での演示実験も効果的だ。
記録タイマー d（光学デジタル式） 中島さんの発表
こちらもナリカの新製品。従来の打点式、放電式の記録タイマーに加え、新方式の光学デジタル式「記録タイマーd」が新登場した。光学イメージセンサで通過する記録テープの移動距離を測定し、端末に記録する。光学マウスと同じ原理だ。
専用WEBアプリを用いたリアルタイムグラフにより運動のようすとグラフの変化とを同時に確認できるため、従来の記録タイマーと比べてグラフ作成の作業時間が大幅に短縮される。テープに打点するわけではないので、記録テープは繰り返し使うことができる。また、厚紙で記録テープを自作すれば往復運動も測定できる。
マッチ３本でペットボトルを支える 加藤智子さんの発表
加藤さんは『理科教育ニュース』の編集を担当している。同紙2025年10月28日号 No. 1280「マッチ３本でペットボトルを支える」で紹介した実験を実演してくれた。３本のマッチを組み合わせると、靴ひもに結んだ500mLのペットボトルを机から吊り下げることができる。
このとき、マッチと机の接点が支点となり、全体の重心は支点の真下にあるため、一見すると不安定に見えるが、実は安定している。少し練習が必要だが、何度かやってみるとできるようになる。YouTubeの「『理科教育ニュース』チャンネル」で、この実験の動画を公開している。
サンドアート 加藤俊博さんの発表
加藤さんは「3Dサンドアート」なる商品を通販サイトTemuで購入した。届いた商品を開封したところ、内部の水の層の上にかなり大きな空気の泡があり、カラーサンドがほとんど落下しないという状態だった。本来はほとんどが水で満たされ、逆さまにすると境界線の砂が少しずつ落ちて下に堆積してできる模様を楽しむインテリアだが、空気が多すぎて逆さにしても砂が落ちてこないのだ（右図）。通販サイトに初期不良品なので返却したいと申し入れたら、購入代金は全額返金する、不良現品は返却不要との回答があった。
加藤さんが調べてみたところ水は補給できるような構造ではなかったが、できたら修理して正常にサンドアートが楽しめるように改造したいと考えている。でも、下図のように斜めにして、水に砂が触れるようにすると、その部分だけ砂が落ち始める。これはこれで珍しく、面白いのではないか、というコメントも会場では聞かれた。
二次会 末広町駅前「中華料理 リンハウス」にて
23名が参加してカンパーイ！例会本体には対面で41名、オンラインで8名、計49名が参加した。今年最多の参加者だった。やはりナリカ例会は一番人気だ。恒例の忘年会として開催した二次会の参加者も今年最多だった。来年も科学教育ガンバロー。皆様、どうぞよいお年を。
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