生徒にとって科学を生き生きと伝える方法で力と運動を教えるにはどうしたらよいか考えたことはありますか。 次世代科学基準に沿った、力と運動と運動のパターンを教えるための有用なアイデア、リソース、およびレッスンプランのリストがあればいいのにと思ったことはありませんか?
この投稿には、生徒が力と運動または運動のパターンを探求しながら使用するためのアイデア、画像、および楽しい実験が満載です。 この記事では、生徒が力と運動、または運動のパターンを探求する際に使用するアイデアや画像、楽しい実験が満載です。
このブログ記事では、
- 力&運動
- を扱う3年生のNGSS基準について説明し、教室で使用できるアンカー チャートの例を紹介します
- 当社の5Eユニットとサイエンス ステーションの紹介
- 力、運動、運動のパターンの指導に関する追加の無料の授業アイデアを提供します（以下、「無料アイデア」）。
- 力と運動に関するデモンストレーションと実験
- 力と運動について教えるための本
- 力と運動について生徒に見せることができるビデオ
すべての科学リソースは、次世代科学基準に従っています。
なぜかというと、これは科学の国家標準であり、多くの州が州標準として採用しているからです。 また、NGSSは、全米のほとんどの教師のニーズを満たすような、学年レベルの授業を構築するための強固な基盤を与えてくれます。
以下は、「力と運動」と「運動のパターン」の科学教材を計画するために、どのようにNGSSを使用したかについての説明です。
NGSS Third Grade Forces and Interactions Science Standards
次世代科学基準の読み方というブログ記事を書き、NGSSを読み、解釈し、教える際にどこから始めればよいかの概要を説明します。 このブログの記事にあるアイデアやリソースは、3年生の次世代科学基準「3-PS2 Motion and Stability」に沿っています。 力と相互作用 このブログ記事では、3-PS2-1（釣り合った力と釣り合わない力）と3-PS2-2（運動のパターン）のアイデアと活動を組み合わせています。
以下は、各パフォーマンス期待値（PE）と規律コアアイデア（DCI）がどのように整合し互いに関連しているかの説明です。
これは、各DCIの最初の部分と一致しています：
- PS2.A: Forces and Motion それぞれの力は、特定の物体に働き、強さと方向の両方を持っています。 静止している物体には通常複数の力が作用しているが、それらを足し合わせると正味の力はゼロになる。 和がゼロにならない力は、物体の速度や運動方向を変化させることができる。
- PS2.B：相互作用の種類 接触している物体は互いに力を及ぼし合います。
3-PS2-2 運動におけるパターン:
- PS2A: Forces and Motion 様々な状況における物体の運動のパターンを観察し、測定することができる；その過去の運動が規則的なパターンを示すとき、そこから将来の運動を予測することができる。
Anchor Chart for Force and Motion
生徒に行う最初のことの1つは、それぞれの科学的概念について理解させたい大きな考えや主な概念を示すアンカー チャートです。
「釣り合った力と釣り合わない力」のアンカーチャートは、これらの概念に焦点を合わせています。
- 力は釣り合うことも釣り合わないこともある
- 釣り合わない力は物を動かす
- 釣り合う力は物を静止させる
- 力とは物を押したり引いたりすること
- 複数の力がある
- 力とは物を動かすこと
- 摩擦は物体を遅くする
- 重力は物を地球に引っ張る力
+1. 1つの物体に複数の力を作用させることができる
これらは5Eユニットに含まれるものと同じ大きなアイデアである。
Anchor Chart for Patterns in Motion
このアンカー チャートは、「動きのパターン」に焦点を当てています：
- 力とは、物体を押したり引いたりすること
- ある物にはその動きにパターンがある
- A pendulum とは重りのことで、その動きは、「重り」と「振り子」を組み合わせたものです。
- 摩擦は物事を遅くする力
- 重力は物事を地球に引き寄せる力
釣り合った力と釣り合わない力に関する5Eユニット & Patterns in Motion
3年生のNGSS標準それぞれに5Eユニットを作りました。 5E Unitsについては、こちらのブログ記事で詳しくご紹介しています。 そのブログ記事の写真は、Balanced and Unbalanced Forces 5E Unitからのものです。
私たちは力と運動について2つのユニットを用意しています。 バランスとアンバランスの力」と「動きのパターン」です。 各ユニットは5E指導モデルに従っており、5つの要素、すなわちEngage、Explore、Explain、Extend、Evaluateを備えています。
ユニットについての詳細は、「5Eユニット」のブログ記事をご覧ください。
上の写真は、力について学ぶ「説明」セクションの一部です。
上の写真は、力について質問したり答えたりするゲームをクラスメートと一緒に行う「Extend」のセクションです。
Science Stations for Force and Motion
Force and Motion用に8種類の科学ステーションも用意しています。 サイエンス・ステーション・ユニットには、ボキャブラリー・カードと8つのステーションが含まれています。 各ステーションでは、生徒が力と運動の科学の概念を体験できるように設計された実践的な活動に参加します。
「力と運動」サイエンス ステーションでは、生徒は次のような活動を行います。
- 2つのビデオのうち1つを見る（下記参照）
- 2つのビデオゲームのうち1つをプレイ（下記参照）
- バルーン レースについて調べる
- 新しいスライドをデザインする
- 読む（下記参照）
- Model a Ball Track
- Explore Pinwheels
- Sort Push and Pull forces
ここで、バルーンレースについて例を挙げます。 この「調べる」ステーションでは、教師が2組の椅子の間にストローをつけたひもを設置します。 風船はそれぞれに取り付けられ、膨らませた後、放たれます。 生徒たちは、どちらの風船が先にゴールするか競争します。
「力と運動」と「運動のパターン」を教えるための追加のレッスンアイデア
「力と運動」と「運動のパターン」を教えるための資料を書きましたが、私たちのユニットや科学ステーションを購入しなくても、教室で使えるアイデアがもっとたくさんあります。 以下は、科学の授業を強化するためのデモンストレーションや実験、書籍、ビデオなどのアイデアです。
力と運動について学ぶための実演と実験
以下は、力と運動および運動のパターンについて生徒に教えるためのさまざまな無料の実験、活動、およびアイデアのリストです。 これらはさまざまな学年に適用できますが、小学校中学年の生徒を対象としています。
以下のアイデアのいくつかは、自由形式の質問と材料を提示し、探索と創造の時間を与えれば、生徒にとって工学的な課題にもなりえます。
ドミノを並べる
これは、釣り合った力と釣り合わない力の素晴らしいデモンストレーションであり、高度な科学の語彙を使用する方法です。 スロープの高さを調整します。 また、さまざまな重さの車を使用します。 この実験は、工学的な課題にもなります。
ネズミ捕り車を作る
ネズミ捕り車を作るには、生徒がネズミ捕りをするのを手伝うとよいでしょう。 これは、身近なものを使って車を作る素晴らしい実験です。
インスタグラムから、その仕組みを示す写真をいくつかご紹介します。
Do an Egg Drop Activity
卵落とし活動は、おそらく皆さんもよくご存知でしょう。 基本的な考え方は、卵の落下時にクッションとなるものを作ることです。 卵を落とす高さなど、変数を変更することができます。
カタパルトを作る
カタパルトの強さの違い、レバーの長さの違い、投射物の重さの違いなど、変数を変更できます。
ルーブ ゴールドバーグ マシンを作る
基本的なタスクを完了するために、人々が単純な機械で連鎖反応を起こすビデオに夢中になったことはありますか? あれはルーブ・ゴールドバーグ・マシンです。 これも素晴らしいエンジニアリングの挑戦です。
これは、私のお気に入りのルーブ ゴールドバーグ デモンストレーションの 1 つです。 人気バンド、OK Goによるものです。
Make a Marshmallow Shooter
マシュマロ射的は、楽しい実験です！この動画は、ルーブ・ゴールドバーグのデモンストレーションの1つです。 食べられるしね。 塩ビパイプとマシュマロがあればできます。
下の写真は、カップと風船を使った簡単なバージョンです。 子供たちに的を狙わせたり、マシュマロを色分けして距離を測らせたりすることもできます。
マシュマロ発射台のもう一つの例です。
バランス・ロボットを作る
これは紙だけを使った簡単な実験です。 上のリンク「Balancing Robot」のプリントアウトをダウンロードして、明日から生徒と一緒にやってみましょう！
マーブルアートを作る
マーブルアートを追加してSTEAMプロジェクトにすることができます。 単元を拡張して単純な機械について学ぶ
Research Newton’s Three Laws of Motion
さらにステップアップして生徒の学習を拡張したい場合は、このウェブサイトでニュートンの運動の三法則について学ぶことができます。
Color Pictures About Famous Physicists
この有名な物理学者の塗り絵は、力と運動を研究した多くの有名科学者について生徒に教える、楽しい無料の教材です。
Books to Teach about Force and Motion
私たちは、力と運動に関して生徒に教えるために使える12の本についてのブログ投稿を書き上げました。 詳しくはこちらでご覧ください。 以下は、そのブログ記事に掲載された本の画像です。
Videos Force and Motion and Patterns in Motion
「力と運動」に関するビデオとアクティビティを、5Eユニットとサイエンス・ステーションに収録しました。 これらの活動には、生徒に質問するための差別化された質問と、生徒がビデオに反応する方法が含まれています。 以下は、サイエンス・ステーションの一部である2つのビデオと2つのビデオゲームです。
- 力についてのビデオを見る & Swings, Slides & Science
- Play a Video Game about Surface Tension & Friction
力や運動について調べたり学習するために、教室で使用できるその他のビデオを以下に紹介します。
- Force and Motion Science Trek, PBS
- SciShow Kids (力と運動に関するさまざまなビデオ、約3.5MB).5分程度）
- TedEd video on Newton’s 3 Laws
- TedEd video on perpetual motion machines
- Ruff Ruffman videos
- Force and Motion StudyJams, Scholastic
Tower and motion and patterns in motionは困難なタスクかもしれないが、これらのレッスンや教育アイデアやリソースでスタートが切れる！
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