【鏡ではね返した日光で温度が上がることを確かめる実験～失敗しない実験の工夫～】小３理科　太陽の光　第３・４校時

・教師が反射させた日光によって教室の壁が温められているかどうか考え、問題を設定する。

7T:「日光は地面などを温めていましたね。（鏡で反射させた日光を温度計を差した的に当てて）このようにすると温められるのでしょうか。今、温度計は21℃です。」
C:「日光をはね返しているから上がると思う。」
C:「鏡ではね返した光は日光とちがうから、上がらないと思う。」

T:「1分たちました。○○さん、目盛りをよんでください。」
C:「22℃になっています。温度が上がりました。」

・はね返した日光を重ねた場合の予想をする。
T:「鏡を増やして光を重ねたら、明るさや温まり方は変わるのでしょうか。」

【問題】
かがみではね返した日光を増やすと、明るさや温まり方はどうなるのだろうか。

（１）鏡ではね返した日光をまた光を重ねると温度の変わり方はどうなるか予想をする。

T:「鏡を増やして光を重ねたら、明るさや温まり方はどのようになるでしょうか。予想をしましょう。」

【児童の予想の例】
ア：温度も明るさも1枚のときと変わらない。
イ：温度はどんどん上昇するが、明るさは変わらない。
ウ：温度は変わらないが、明るさはどんどん明るくなる。
エ：温度も明るさもどんどん明るくなる。

※生徒が感じる明るさの増え方と違うのは、人間の明るさの感じ方は対数に比例する（ウェーバー・フェヒナーの法則）ため。

答え：実験して検証（正解はエ）

（２）実験方法を説明し、役割分担をする。

【役割分担】（30人を出席番号で役割分担）
・反射した日光を当てて温度の変化を調べる係
0枚（日光を当てない）…1番
1枚…2・3番        2枚…4～6番
3枚…7～10番        4枚…11～15番
5枚…16～21番        5枚…22～27番
※鏡の枚数よりも一人多いグループをつくり、一人はそこの記録係とする。
・明るさ測定担当…28・29番
・タイムキーパー…30番（1分経過するごとに「○分経過！」とみんなに知らせる）

【実験方法】
・棒温度計をさした段ボールの的に、鏡ではね返した日光を当てて、温度の変わり方を調べる。

・はね返した日光を重ねると温度の変わり方に違いがあるか調べる。

（３）グループごとに実験を行う。

T:（実験場所に移動して）
「まだ的を置かないでください。壁から1ｍくらいのところに鏡を置いて、的を置く場所にはね返した日光を集めましょう。タイムキーパーの○○さんの合図で、的を光が集まったところに置きましょう。」

T:「みなさん準備はいいですか。今から、10分間光を当て続けて温度がどのように変わるか調べます。的をおいて、スタート！今の温度を0分のところに記録してください。」

（タイムキーパーの合図ごとに、記録用紙に調べた温度を記録していく）

T:「太陽が動いて、光が的からずれてきましたね。調整しましょう」

T:「10分経ちました。実験の道具を片付けましょう。教室に入って、結果をまとめます。教室に戻ったら休憩をとりましょう。」

（４）結果をクラスで共有し、分かったことをまとめる。

T:「記録係の人は、黒板に結果を書いてください。ほかの人は、結果で気付いたことを考えながら待ちましょう。明るさを撮影する係の人は、テレビに映しますので画像を先生に送ってください。」

（全ての班の結果が書かれたら）
T:「結果から気付いたことはありますか。」

【温度の上がり方について】
C:「10分の間に温度が上がっている」
C:「鏡の枚数が多いほど温度の上がり方が大きい。」
C:「鏡5枚分の日光を当てたら、70℃まで温度が上がる。日光が地面を温めていることを調べたときよりも熱くなった。」

【数値の誤差について】
C:「鏡5枚の班はふたつあるけど、結果が少し違う。これは誤差だ。」

【明るさについて】
C:「日光を重ねるほど照度計の数値が大きくなっている。」

T:「水は100℃で沸騰します。日光を使ってどんなことができそうですか。」
C:「物を温めたり、料理したりできそう。」
C:「日陰に日光を集めて照明の代わりにできそう」

・本時の学習を振り返る。

T:「振り返りを書きましょう。今日知ったことをどのように役立てられそうですか。」