私が教えるとしたら、実験と理屈の両方を使うでしょうね。で、理屈の部分では#2さん同様、指導要綱にとらわれずに、1ステップ上の説明をして良いと思います。
凸レンズの場合
レンズを小さな複数のプリズムに分けて考えて、光がレンズに入る位置によって屈折する角度が変わり、一点に集光する理屈を説明して、やっぱり実験で後追いするでしょう。
磁石の場合
これ、難しいです。よく説明で使うのは、磁力線を仮定して、
1. 磁力線相互は反発する(広がろうとする)
2. 一本一本の磁力線はゴムひものように短くなろうとする
という性質があるとして、、、
違う極の場合、NからSに磁力線が走って、2番目の性質で引き合う。
同じ極の場合、S同士から出た磁力線は、相手に入れないので横向きに走る。で、1番目の性質で反発する
ってやるんですが、、、
a. なんで、磁力線にはそういう性質があるのか、
b. なんで磁力線はNからSに走るのか
と聞かれると困ってしまいます。
(高校生相手だと、ポテンシャルとエネルギーの話に持ち込むこともあるんですが、、、)
実験と理論
時々,物理実験の一般公開(なんちゃら科学館みたいなところでの展示)を手伝いますが、やっぱり実際に実験してみるってのは一味違うようです。
で、実際に実験してみると次の疑問が当然出てきます。それについても、順次(できれば子供と一緒に)理屈を調べて、実験確認方法を調べて,次の実験を、、てなことになるかと。(結構大変ですが。)
なぜ、なに と興味を持つ子供なら、かなり高いレベルでの理屈、実験にもついて来れるかと思います。
実験をする理由の一つ。大抵の理屈では、話を単純化するためにある一定の仮定をおきます。この仮定が曲者で、うっかり仮定があることを忘れて、結果だけ憶えているととんでもない間違った結果を導くことがあります。実験と併用することで、理屈から導かれる結果が妥当であることを確認すると同時に、食い違いがでたら、それ自体が、何処に問題があるかを確認する 良い教材 になります。
お礼
ご回答ありがとうございます。やはり、実験なんですか・・・。