電熱線と手回し発電機からオームの法則に至る一連の授業

日時:2015年 7月 29日(水) 13:30~17:00 会場:M102
担当:川角 博

 研修の目標は、「小学校理科電気からオームの法則に至る一連の流れの理解、起電力と電圧降下が区別できる、起電力、電圧降下、オームの法則を実感する、実験を通して、誤差に気づき、誤差を含めて法則性を捉えられることを認識する」とした。
 研修中にいくつか「班内で説明しあう場面」を設け、論理的・具体的な実験結果に基づく自由な議論を通して、課題の解決を目指した。
 小学校6年「電気の利用」での学習から中学2年「電流」までの学習の流れを確認した。ここで、電熱線の太さの違いと発熱の違いを電流のはたらきから、電圧の概念まで引き上げる工夫を、演示実験 続いて、オームの法則を学ぶ目的意識を高めるため、手回し発電機と電熱線による「発泡スチロール薄切り飛行機」を授業導入として提案し、薄切り装置を各自で制作した。これを使って、手回し発電機を電源として電流を制御しながら、電熱線に現れる電圧を測定し、その法則性を探った。このとき、横軸を電流とすることでオームの法則の式への導入のし易さを図った。また、手回し発電機利用に伴う計測器の指針のブレも含んでグラフ化することで、誤差の存在と、大局としての法則性のとらえ方が分かりやすくなることを実践的に理解していただいた。