「きはじ」というものを聞いたことがありますか、あるいは現在進行で使っていますか。
これは移動距離、速さ、経過時間の関係を表した公式である。
キ
ハ ジ
のように並べて、求めたい量を隠すと、
移動距離＝速さ×経過時間
速さ＝移動距離／経過時間
経過時間＝移動距離／速さ
となって、「ほら、公式なんて覚える必要がないでしょ」ってやつです。
中学・高校の生徒を相手にしてきて、このように理解している生徒で理科が得意な生徒はあまり見たことがない。
初めてこの関係が登場するのは、小学校の教科書で間違いないだろう。小学校の先生が児童をなんとか分からせたいがために、この関係を持ち出すのだろう。小学校の先生たちの苦しみが我がことのように伝わってくる。
中学生を指導してきたこともあるので、もちろん私もそのように指導してきたことがないといったらウソになる。(中規模校の私学教員は中高教える)
では、どんな指導をしたらいいのか。中学校レベルで話します。
速さの定義は、単位時間あたりの移動距離である。単位時間といっても1秒(1s)、1分(1min)、1時間(1h)がある。移動距離の単位はmm、cm、m、kmくらいを用意しとけばよいだろう。
以下の問いは速さが一定とする。
問1 10s間に30m進んだとすると、速さは何m/sか。
解答 10sで30m進むということは、1sで3m進む。速さの定義から3m/s。
問2 30分で50km進んだとすると、速さは何km/hか。
解答 30分で50km進むということは、1時間で100km進む。速さの定義から100km/h。
「定義」・「比例関係」を意識させながら計算させる。キリがいい数値の設定だったが、そうではないときは割り算をする。割り算は分数で書き、既約分数にして割る。
分数は、1/2=0.5、1/3=0.3…、1/4=0.25くらいは覚えて利用する。5/4は帯分数にすると、1025とすぐにでる。これが理科ができる人の解答だ。
単位の変換も大切だ。計算力不足ばかりの生徒がいる学校では、苦肉の策で10m/s=36km/hと覚えさせてしまったこともある。
現場の先生の苦労はこんなもので解消されるとは思わないが、一助になればよいかと思っています。