実験10 音の三要素をオシロスコープでみる
2016 11 16（水）〜22（火）
理科室
はじめに
学級の人気者に歌をうたってもらいます。マイクをオシロスコープになげば、声に合わせた波形がモニターに現れます。その波形の様子を見ながら、音の三要素について学習しましょう。なお、本時の記録は図１〜図３のみです。詳しい内容は別ページ『実験10 音の三要素をオシロスコープでみる１年（2012年）』をご覧ください。
本年度の記録
図１：マイクを持って熱唱するＡ君
A君が持つマイクはオシロスコープに接続されています。その画面をみんなに見せるため、実物投影機を使います。投影した画面は、黒板上のモニターで映ります。なお、図２の実験台には音叉があります。音叉の音をオシロスコープで調べると、美しい正弦波が現れます。強く叩くと、正弦波は大きな振幅になりますが、時間ともに小さくなっていきます。音叉の音がだんだん小さくなっていくからです。減衰していく様子はとても美しいものなので、５回連続して観ても飽きないほどです。５回繰り返し観測することで、音の大きさ＝振幅、であることが直感的に理解できるようになります。
図２：カラオケ会場のような理科室、黒板の上にあるオシロスコープのモニター
歌をうたう勇気ある生徒がいない場合は、超音波を発生できる人はいませんか？ と問いかけてみましょう。放課中、とんでもない声を出して遊ぶ男子がいるものです。何人かの男子が推薦されるので、オシロスコープで観察してみましょう。音程が高いほど、周波数が高くなります。オシロスコープの波の数は、多くなります。
中学１年男子の多くは変声期前の美しいボーイソプラノです。もちろん、女子はさらに１オクターブ高い声が出ます。オシロスコープを見ながら、最高音を出せる友だちを調べてみましょう。
図３：本時の板書（クリックすると拡大します）
以下は、過去の記録の抜粋です
表４：実験10 音の三要素をオシロスコープでみる１年（2012年）から
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| オシロスコープ （波 形） |
振 幅 （１つの波の高さ） |
振動数 （１つの波の幅） |
ぎざぎざ （波の特徴的な形） |
（実際の音） |
大きさ | 高 さ （音階、音程） （ドレミファ・・・） |
音 色 （楽器による違い） |
| 音が大きくなると、 振幅は大きくなる。 |
音が高くなると、 振動数は増える。 |
・好きな人の声はすぐ判る ・おんさは音色がない |
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| 単位： ｄＢ（デシベル） あるいは、ホン |
単位： Hz（回／秒） | 単位： な し | |
| - | ・波 長 ・物体には固有振動数がある |
・波 形 ・音源には固有な音色がある |
終わりに
14年前も4年前も同じように、盛りだくさんの実験をしています。盛りすぎだと思うのですが、これだけやらないと面白くないし、面白くなければ学習する意味がないので、本当に困ったものです。１番の原因は、授業時間が確保されていないことなので、文科省の方で何とかしてください。
解決策（2019年2月23日（土）22時18分記す）
解決策は簡単です。（１）総合の時間を廃止、（２）道徳の教科化を中止、以上２点で教育現場が活性化します。よろしくご検討ください。現場の声、住民の声を聞いてください。社会的に立場が上にある者の仕事は、下にあるものの声を聞くことから始まります。また、明日2019年2月24日に判明する『沖縄の県民の声』も大切です。日本国憲法は、前文と第１条で主権国民を定めています。官房長官は2月14日に『県民の声とは関係なく沖縄の海を埋める』という趣旨の発言をしましたが、これは憲法軽視そのものです。私は愛知県民ですが、愛知県の海が県民無視で立てられるとしたら断固反対します。名古屋市民としても、名古屋港も守ります。私は昭和区に住んでいますが、鶴舞公園や山崎川も埋め立てられるととした反対します。沖縄の人にとって、美しい海はどれだけ大切なものであるかと思うと、本当に心が痛みます。
社会的立場が上の者が、沖縄の声を無視する宣言するなんて、人として間違っています。法的に間違っていなくても、それは人として間違っています。人としてのあり方を教えなければいけない人が、日本政府にはいっぱいいるようです。小中学校で教科化する前に、まず、道徳を勉強しなければいけない大人がいます。道徳ができていない人がつくる道徳は危険です。
私は国家レベルの教育的危機を感じています。
関連ページ
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実験13 ストーローの笛１年（2002年）