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明利学舎の中学受験 理科指導 ④|江東区・江戸川区 西葛西、葛西及び東西線沿線エリアで国・私立中学受験ご希望の方へ|Blog

志布志湾写真

 「」 に関する入試問題で比較的多いのは、光の 「反射」 に関するものです。

 他の科目にもいえると思うのですが、 光の反射の問題 (理科の単元の多くも同様に) には一種の 「流行」 があります。 どこかの中学が 「画期的な (面白い)」 問題を作成しますと、 次の年からもう、 ぽつぽつと似た問題の出題が散見されるようになります。 特に、 難関中学を受験する受験生は、 受験する中学以外の光の反射の問題もよくチェックしておきましょう。

 理科全般にあてはまりますが、 光の反射に限らず、 解法には 「こつ」 があります。ですから、 講師の説明に、 よくよく注意して、 ノートをまとめましょう。 自己流だけでは、時間の無駄が生じやすいです。

 ちょっとした 「こつ」 の一例をみてみましょう。 平成21年度の開成中学の問題に関してです。 「開成」 という二文字が書かれた板と 2枚の鏡があり、 1枚目の鏡に映った文字が反射して 2枚目の鏡にも映っていて、 映った二文字の 「様子 (文字の向き)」 を答える問題です。 鏡の置き方には 2パターンあります。 こうした問題の場合、 始めから 「開成」 という文字で考えると混乱しやすいです。 この場合は、 例えば 「」 のように単純な構造をした文字で置き換えて、 順番に一枚一枚の鏡にどう映るかを書いていき、 最後の鏡 (2枚目) に映る の 「様子」 を見る方法をとります。 もし、 鏡が 3枚以上であっても、 やり方は同じです。 ちょっとの 「こつ」 が解く時間の節約につながります。 今年の早稲田中(第2回) の入試で出題されているように、 二枚の鏡が上と下の位置関係 (潜望鏡の中の鏡を想像してみるとわかりやすいです) になっても、 この方法が効果的ですので、 試してみて下さい。

 光の授業では、 はじめに光が直進することを説明します。

 光の直進をイメージさせるためには、 ピンホールカメラによってできる像で説明するのが最適だと思います。 光が直進するため、 小さな穴 (針穴, ピンホール) から差し込んだ光の像が、上下左右の反対になることの理由を考えさせます。 または、 教室内に立ててあるホワイトボードの後ろに私が回って生徒の方に向いても、 生徒からは決して顔 ( 「ひょっとこ」 のお面をつけていても) が見えないのは、 「光が直進する性質があるから」、 という説明で始めるときもあります。 それに対して、 「それはそうでしょう!」 と、いやに自信満々(?) な生徒達もいれば、 「おかしいです。 納得できない!」 といって、 反論してくる懐疑派の生徒達もいる、 という具合に、 盛り上がるのですが、 その年々で反応が異なります。 この子ども達にどんな風に授業をしようかと毎年、私も楽しくなります

 それはともかく、 このように、 「光」 の授業は、 ちょっと不思議な感じがする 「楽しい時間」 になります。 むしろ、 教える側は話しをセーブすることを常に念頭に置きませんと、 いささか 「後の処理」 がたいへんです。 といいますのは、 光の性質に関連して、 不思議に満ちた現象がたくさんありますので、 「はるか時空のかなたの話し」 から、 「地球上の話し」 にもどすまで一苦労します。 例えば、 光子と波、 タイムマシン、 ブラックホール、 宇宙の膨張など、 壮大でわくわく感一杯の (?) 話しに、 質問も尽きなくなってしまいます。 ただ、 中学入試では、 理論の内容はともかく、 超弦理論や素粒子などのホットな話題が出題されることもあります。 どんな話題にも取り組めるように、 時には超ミクロだったり、 無限の空間の話しも必要かもしれないと思います。 子ども達の好奇心興味を常に引き出すのが大切だと思います。

 実験(?)では、 鏡を使って生徒一人ひとりに鏡に映る像 (背景) を見せます。 背景にいる生徒達の誰が映って、 誰が見えないかを見せるだけなのですが、 鏡と自分との距離がどれだけ離れているかで、 見える範囲が狭まったり広がったりすることを確認させます。 誰しも毎日鏡の中の自分の顔を見ているとは思うのですが、 鏡の特性にはあまり注意を払わないのが普通です。 鏡の中の自分の顔が、 人から見える顔と反対向きであることを確認したり、 時計を鏡に映して誰が一番早く時刻を言えるか、 などのゲームをすると理解が早いです。 鏡は実物と映った像が線対称になりますから、 実際の時刻と映った時刻を書かせてみましょう。

 また、 ご家庭で洗面台などの鏡が三面鏡でしたら、 是非 2枚の鏡を垂直に交わるようにして、 お子さんの顔がどのように鏡に映るかを確認させて下さい。 垂直に交わる鏡の問題は、 入試問題で度々見られます。

 私が小さいときは、 よく三面鏡で、 合わせ鏡にして無限に近い (?) 像を作って像の数を数えたり、 左右の鏡を動かすことで、 無限に近い像を動かしたり、 また、 垂直にした所に自分の顔の右半分か左半分で顔をつくって、 笑ったり、 目を動かしたりして遊んでいました。 自分の顔が左右非対称であることに気がつき、 面白かったのを憶えています。

 最後に、前回のトップに掲げたマトリョーシカについて申し上げます。

 光線は主に 2種類に分けます。 電球のような近くにある光源の光は、 広がるように進んでいきますので、 こうした光を 「拡散光線」 といいます。 一方、 太陽光のように、 光源が遠くにあリ、 ほぼ平行になって 「あまり広がらず」 にやってくる 「平行光線」 の2つがあります。 平行光線は光が当たっている所があれば、どこも光の強さに変わりはないですが、 拡散光線は異なります。

 懐中電灯の光は拡散しますので、 一列に並んだマトリョーシカの顔に当たる光も、 徐々に弱くなっていきます。 マトリョーシカは相似形ですので、 拡散光線が一定の割合で光が弱くなっていく様子が理解しやすいです。 こうした光源と光の当たる面積との関係は、 レンズの単元でも関係しますので、 マトリョーシカの顔に当たる光の量の違いを 「感じる」 ことが大切になってきます。

 光の屈折, 光の速さ, 光とレンズ などについては、またの機会にお話しいたします。

 次回は社会の地理に関してお話しいたします。

 トップに掲げた湾は、九州地方にあります。 湾の名称をお考え下さい。 このブログをご覧になっているご父兄が中学受験なさった頃にはあまり重要視されていませんでしたが、 今は難関中学の地理では暗記項目になっています。

 

 

 

 

 

 

 

 

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