オームの法則の導入と展開 ~授業の工夫~

日時:2016年 7月 28日(木)13:30~17:00
会場:M102 担当:松浦 執

 本研修では、手回し発電機を回転させる仕事を自ら行うことで、電流、電圧などの目に見えない物理量を、仕事、エネルギーを通じて体感的に理解することを目的としている。小中学校での授業の例ではなく、教員自身が考え、体感して理解することで、授業のバックグラウンドとなる教師自身の理解を強化することを意図している。
 研修ではTAを十分に配置し、4名のテーブルで、2名一組のチームを組み、賑やか、和やかな雰囲気を基調として行った。はじめに、電流・電圧を常に測定できるようデジタルマルチメータの使い方を学んだ。そして、手回し発電機を直列、並列に接続する実験、ローレンツ力(フレミングの左手の規則)、ローレンツレールの実験などを通じて、電磁誘導の性質とそれを用いた発電の原理を復習した。手回し発電機は、発電機とモーターの両方の性質を兼ね備えていることを実験的に探索していった。電流は発電の際の手応えと、点灯した豆電球及びLEDの明るさとを通じた両面から感得した。すなわち、エネルギー変換を活用することによって、電流・電圧を洞察するということである。さらに、電気二重層コンデンサを手回し発電機で充放電することを通じて、回生電力活用の仕組みの基本を試した。