原子より小さな物質|小学生からの質問 後半|沖縄からノーベル賞を!

今から3000年くらい前、古代ギリシャの科学者たちが、これ以上分けられない究極の物質「アトム/原子」の存在を予測し、その後、1700年代に酸素や窒素、炭素などが発見され、それを「アトム/原子」と名付けました。ここまでが前回の復習です。
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これ以上分割できないものとして名付けられた酸素や窒素や炭素でしたが、実は、その後、それらもさらに分割できることがわかりました。

つまり「究極の物質」ではなかったということがわかったのです。今から見れば「分割できないもの」という意味の「アトム」と名付けるのは、もう少し後に伸ばしておくとよかったのに、というのが本当のところです。

原子は、さらにいくつもの物質から成り立っていたのです。
電子や陽子、中性子などです。

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クオーク

Rくんが

「原子より小さな物質がありますか?」

という質問をしてくれましたが、

「あります」

というのがその答えです。

「陽子」や「中性子」「電子」などがそれです。

 

その時に、陽子や中性子や電子を「原子」と呼べばよかったのかもしれませんが、もう「原子」という名前はつけてしまいましたから、新しい呼び方が必要です。

そこで科学者たちは「素粒子(そりゅうし)」という名前で呼ぶことにしました。

これこそ究極の物質だという意味でつけた言葉です。

ところが、話はここで終わりません。
さらに科学者たちの研究はすすみ、つまり今から50年くらい前に、その陽子や中性子などよりもっと究極の物質がいろいろ見つかってきました。

「クオーク」という名前を聞いたことがありますか?
最近のノーベル賞で耳にする「ヒッグス粒子」や「ニュートリノ」というのも素粒子の仲間です。
詳しく知りたい方は、ここ を開いてみてください。

クオーク

矢印

quarks
そこで科学者たちは、今ではクォークなどを「素粒子」と呼んで、中性子や陽子などは、単に「粒子」と呼んでいます。

もしも、今「素粒子」と呼んでいる物質より、さらに分割されたら、それが「素粒子」と呼ばれることになります。

科学はどんどん進み、今では原子よりもっともっと小さな物質が見つかってきました。

科学の研究がすすむと、人々の可能性もどんどん広がります。

たとえばこの素粒子の研究は、たとえば「量子コンピュータ」という、爆発的とも言えるような処理能力を持つ全く新しいタイプの コンピュータを生み出しつつあります。

宇宙の謎の解明にも役立ってきています。
さっきあげた「ニュートリノ」や「ヒッグス粒子」の研究は、まさにその謎解きの科学でもあります。

これを読んでくれている皆さんも、図書館などでいろいろ調べてみるといいですよ。

 

本格的な学力を育て
沖縄からノーベル賞を!
「たのしい教育研究所」です

感想は宝もの|小学生からの贈り物|科学教室

沖縄もとても寒くなりました。
着膨れしつつ飛び回る日々です。

そんな中、以前授業した学校の子ども達から「授業の感想・評価」が届きました。

たのしい教育研究所の評価は、「たのしさ度」と「理解度」そして自由記述の三つで書いてもらっています。
そして、ここが肝心なのですけど、先生方に「マイナスの評価も全部含めて送っていただきたい」と話しています。
あたりまえだと思う方達もいるかもしれませんが、学校での講演や講座などでは、各クラスから、よくかけている子ども達を選んで届けるということも多いからです。

ですから、研究所で集計する評価は、かなり正確な評価になっていると思います。この評価が、たのしい教育研究所を強くたくましくしてくれます。

今回の評価を一人一人丁寧に読んでいます。

少し紹介させていただきます。

内容は原子論を中心とした、かなり本格的なものです。
子ども達からの感動の言葉は、「すごいことを教わった。すごいことが理解できた」という様な、内容の深さも大きく影響していると思います。

 いっきゅう先生は、とてもすごいと思います。
「ひらりん」という、とてもすごいもので授業してくれたからです。
あんなすごいものをプレゼントしてくれたので、ぼくはとても嬉しかったです。
しかも「予想を立てて自分の手で実験をして判明させることが本当の科学だ」ということがわかりました。とてもたのしかったです。

たのしく学力向上

 

ひらりん、というのは
空気中の原子・分子をイメージしながらたのしむ教材の一つです。
海を泳ぐマンタのようにフワリフワリと空中を漂います。

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寒い沖縄で気持ちが温まる言葉にあふれています。


今年も元気いっぱいの「たのしい教育研究所」です。

本格的な学力向上に、教育現場の先生方と取り組んでいます。

たのしく本格的な学力を高める…小学生に物理の授業|今朝の新聞紙面に取り上げられました

大抵は、たのしい教育研究所の応援団の方達から送られてきて気づくことが多い新聞記事ですが、今回もそうでした。

今朝の琉球新報紙に掲載されています。

たのしく学力を高める.19.55

 

記事の中からいくつか書き抜いてみます。

 コマやストローなど身近な玩具や素材を使いながら科学原理の一端を学んだ(写真)。

子どもたちとの問答形式で、不思議な物理の世界を2時間かけてやさしく解説。

講座ではストローを吹きやにして綿棒を飛ばす実験などを行った。

ストローを注ぎ対して長くして吹き飛ばした場合、どちらが遠くまで飛ぶかについて学んだ。

参加者は目の前で起こる科学の不思議に感嘆の声をあげた。

人数の合計は40名を超えていましたから、記事の「28人の児童が」という数字からすると10名以上は大人だったわけですね。
こちらから特に広く呼びかけたわけではありませんでしたから、教育関係者の方達で興味をもって参加してくれた方達がけっこういたことに喜んでいます。

記者の方が「物理の世界を2時間かけて」と書いてくれています。

 単にその時の力の大きさが問題なのではなく

「力×時間=力積」

がもっと重要だ!

という本格的な「力積」の授業をさせてもらいましたから、しっかりと見てくれていたのだとうれしく思いました。

年があけると、先生方への授業やたくさんの原稿のまとめが押し寄せてきますが、そのスケジュールを調整して中部の小学校で授業してくることになっています。

たのしい教育の広がりを感じる2015年を締めくくる1日です。

たのしい教育に興味を持ちこのサイトを見てくださっている皆さんに
心から感謝しています

たのしく本格的な学力を育てる
たのしい教育研究所です

円の面積の問題(感動した一問)|直感の間違いを教えてくれる力(学力)

小学校六年生向けに「学び方特訓」をしている時、「これはいい」と思う教材をたくさん集めていました。

たいていのそういう中から
「限られたコースの時間で、今この子たちに伝えたい内容は何か」
ということで問題を精選していくので、半分以上はお蔵入りになります。

そういう、利用しなかった教材を整理していると
「これはやはりいいな」と思えるものもたくさん出てきます。

きっと、わたしの「学び方コース」を受講してくれた六年生も見てくれると思いますし、その子達だけでなく、教育に関わるいろいろな方達にも見ていただきたいのでここに掲載します。

 学校や家庭で問題を出したり、自分の頭を鍛えるつもりで試してみるといいと思います。
※解く時に利用する「円の面積の公式」は小学校5年生で出てきます

もんだい
同じ大きさの正方形が三つあって、それぞれに円が描かれています。
描かれた円の面積が最も大きくなるのはどれでしょう?

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予想
 ア.1)の円の面積が最大
 イ.2)の円の面積の合計が最大
 ウ.3)の円の面積の合計が最大
 エ.その他

予想をたてたら計算してみましょう。

計算のヒント
正方形の一辺の長さを勝手に ○ cmというように決めてしまうといいですよ

 

 

※ 解答編 ※

1辺を8cmの正方形だとしましょう。

解説 なぜ8cmにしたか
円の面積を出すには 半径×半径×円周率(π)です。
正方形の1辺を8cmにすると3)の図形の半径は整数「1」で表わすことができますから、おそらく計算が楽です。
もちろん、正方形の一辺は1cmでも4cmでも計算は可能です。

 

まず3)の面積の合計から
正方形が縦横4つずつに仕切られているので、小さな一つの正方形の1辺は2cmです。

すると小さな円の半径はその半分の1cmですね。

半径×半径×π=1×1×π=π ※つまり約3.14

これが16あるので
あわせて 16π  ㎠


2)の円の面積の合計はどうか

さっきは自力で解けなかったけど、ここまで読んで自力で解けそうだ、という人は挑戦してみましょう。

計算中

計算中

こうです。
大きな正方形の1編が8cmですから、仕切られた4つの部屋の一辺は4cmです。
すると円の半径は2cmになります。
一つの円の面積は

2×2×π=4π

これが4つあるので
4×4π=16π cm2

おやおや、3)と同じになってしまいました。
ということは、1)も同じになるのでしょうか?

やってみましょう。


1)の円の面積

半径は4cmですから
4cm×4cm×π=16π

おやおや、三つとも一緒になりました。

つまり正解は エその他 


「三つとも同じ面積になる」が正解です。

みなさんの予想はどうだったでしょうか。

私の直感は
3)がもっとも面積が大きくなる、でした。
なぜか?
どんどん細く分けていけばまるでパソコン上のドットの様に「ほとんどん全部が円だ」というようになってしまう と思ったからです。

しかしその直感は間違っていました。

「直感はよく間違うことがある」と感じると同時に

「その直感の間違いを教えてくれるのが《学ぶ》ということである」
と感じました。

ということで、わたしが感動した一問をおとどけしました。

 

沖縄のたくさんの子ども達の学力を本気で考える
「たのしい教育研究所」です