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所在地

〒359-1155
埼玉県所沢市
北野新町2-5-11

TEL: 04-2949-2411
FAX: 04-2938-1001

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音波の授業その1

 2年生の3学期は波(波動)について学びます。高校で学ぶ具体的な波動としては、音の波(音波)と光の波(光波)があります。2年生で学ぶ物理基礎では音波を学びます。音波を理解するため、低周波発振器(電気的な波を発生する装置)を使って授業を行っています。実際に音を聞き、オシロスコープ(※)で音波の波形を観察し、音波に関しての理解を深めます。

 また、パソコンに音を取り込んで詳しい波形の観察も行います。これらの授業は、中学校の「出前授業」でも行っているものです。実際には目に見えないものを、様々な装置を組み合わせて「見える」ようにする授業は、授業を行う側の教員も、授業を聞く側の生徒も、楽しく興味深いものです。

オシロスコープとは、入力された電気信号(電圧)が時間の経過とともに変化していく様子をブラウン管に描かせ、電気   

信号の変化の様子を視覚的に観測できるようにした装置です。この授業の場合、低周波発信器が発生する電気信号が音波になります。

下の写真、左下の装置が低周波発信器 

オシロスコープで波形を観察 左上のラジカセで音を聞きます 

実験装置 授業の様子1

オシロスコープの画面は小さいのでビデオカメラで撮影して、プロジェクタで拡大

音の高さや大きさを変えて、波形がどのように変化するかを観察します
授業の様子2 授業の様子3

波形は見えていますが、実は「超音波」を発生させているので音は聞こえません

生徒たちは、どのくらいの振動数(周波数)の音まで聞こえるか興味津々
オシロ

今度は、マイクをオシロスコープにつないで声の波形を観察
 

教員の声の波形を観察していると波形の説明ができないので、次にパソコンに声を取り込んでじっくり説明

オシロ 声の波形 声の波形


教員の声を取り込んだパソコンの画面をプロジェクタで拡大

声の波形PC

いつにも増して真剣に「耳」を傾けています

授業の様子4

授業の様子5 授業の様子6 授業の様子7

 
音波の授業その2
前の授業で使ったソフトを用いて今度は生徒自身が行う実験です
実験様子1 実験の様子2

音叉(おんさ)の波形も自分の声の波形と比較して観察
実験の様子3 実験の様子4

グループで協力し、相談して音波の理解を深めていきます
実験の様子5 実験の様子6


細かい音波の分析もパソコンだとたちどころに実行できます
ただ内容はかなり難しいです…

実験の様子 実験の様子8

この授業や実験で使用したソフトウェア「音オシロ」は、大久保政俊先生(北海道立理科教育センター(現 北海道立教育研究所 附属理科教育センター http://www.ricen.hokkaido-c.ed.jp/ )が開発したソフトウェアです。
使用させていただきありがとうございます。

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