2013年度 公開講座 シミュレーションソフト「モデラス」を用いた アクティブ・ラーニングによる力学講座

日時　平成２６年３月１６日(日)９：３０〜１６：３０
場所　京都教育大学　Ａ棟共通実験室
京都教育大学で、桃山高校、洛北高校、京都教育大学附属高校、同志社香里高校の生徒　総数28名（9班）での参加で開催されました。見学者もお忙しい中、２０名の方々に来校いただきました。

シミュレーションソフト「モデラス」は，物理をはじめとする自然現象のモデリングの教育用に開発されたソフトで，扱いがとても簡単で，コンピュータ言語をまったく学ばなくても，モデルを変更したり，新しく書いたりすることができます。この「モデラス」を
使って、物体の運動についての力学講座です。

研究会代表挨拶　京都教育大学名誉教授　村田　隆紀
プレテストの様子 みんな真剣に取り組んでいます
第１講　「モデリングとは」　　　講師：京都教育大学　准教授　谷口　和成

モデルの意味や今回使用するモデリングソフトについて丁寧に説明をしていただきました
第２講「モデラスをやってみよう」講師：京都教育大学　４回生　村井　友香
実習　実際にモデラスのプログラムを動かしてもらいました
第３講「モデラスを用いて、物理を学ぼう」講師：同志社高校　山崎　敏昭
ファイル１　
（１）等速度運動　プログラムを見て、どのように物体（動物）が動いていくかを考えます。

（２）プログラムを動かします。物体（動物）の運動のｘ−ｔグラフ、ｖ−ｔグラフはどのようになるか考えさせます。

（３）モデラスでｘ−ｔグラフ、ｖ−ｔグラフが正しかったかどうか確認します。
ファイル２
（１）等加速度運動　プログラムを見て、どのように物体（粒子）が動いていくかを考えます。

（２）プログラムを動かします。物体（粒子）の運動のｘ−ｔグラフ、ｖ−ｔグラフ、ａ−ｔグラフはどのようになるか考えさせます。

（３）モデラスでｘ−ｔグラフ、ｖ−ｔグラフ、ａ−ｔグラフが正しかったかどうか確認します。
ファイル３
（１）等加速度運動　プログラムの初期条件を見て、どのように物体（粒子）が動いていくかを考えます。
（２）プログラムを動かします。
予想通りになっているかを確認します。
ファイル４
（１）自由落下　リンゴが自由落下しているプログラムがあります。
自由落下することを確認した後、鉛直投げ上げ運動になるように、プログラムを
変更してもらいます。
どのようにすればよいのか、班で発表してもらいました。
うまくいかなかった班もあり、その報告もみんなの前で発表してもらいました。
第４講「モデラスを用いて、ばねによる運動を探求しよう」
講師：平安女学院高校　岩間　徹
台車とばねを連結させます。ばねを自然長から20ｃｍほど引っ張ります手をそっと離すと、台車が振動すること様子を観察しました。
（１）手を離した瞬間をｔ＝０として、台車がどのような運動をするのか、ｘ−ｔグラフ、ｖ−ｔグラフ、ａ−ｔグラフを考えさせます。

（２）ホワイトボードにグループで相談した結果を記入し、みんなの前で発表します。
（３）ばねによる運動のモデルを「モデラス」で作ります。
（４）ばねの振動はだんだん減衰しています。この現象について、プログラムのどこを変更（追加）すればいいのか検討してもらいました。
（５）最後に実際に距離センサーを用いて、ばねによる台車の運動を測定しました。
モデラスとの違いや一致点を考察しました。
ポストテスト

疲れているにもかかわらず、みんな真剣に受けてくれました
講評
埼玉・川口北高校

湯口　秀敏　先生
講評
元新潟大学

合田　正毅　先生
教員検討会

今回の公開授の意図、ねらいの説明の後、生徒の様子や生徒へのアプローチの仕方、アンケート集計の簡単な分析、感想等スタッフと見学者で意見交流を行いました。