「発電と電気の利用」(はなまるサポート)

1 概要

この記事は(株)教育同人社「はなまるサポート」の学習指導のポイント一覧より転載しています。

この記事の続きはこちらのURLからご覧いただけます。 http://www.djn.co.jp/support/special/point/docs/2013/2/3/5.php

2 学習指導のポイント「発電と電気の利用」A区分 エネルギー(エネルギーの変換と保存)

単元計画  一、ニ次

事象提示(1時間)

■エネルギーにかかわる副読本を読む

副読本の絵を見ながら、昔の暮らしと今の暮らしとを比べ、何がどのように変わったか話し合う。また、身近なところにある電気製品を書き出し、電気が光、熱、動力となっていることをまとめる。

■電気が使われているものを分類する

A,光らせるもの・・・電灯

B,熱を出すもの・・・アイロン・冷蔵庫

C.動かすもの・・・洗たく機・モーター

発電体験(2時間)

《問題》電気は自分で作ることができるのだろうか

〔共通体験1〕ノーバッテリーライトや自転車の電灯を用いて、発電できることを知る。

子どもたちからは「電気をつくることができた。」「電気をつくり続けるのは大変だ。」「電気は光、音に変えることができた。」などの反応が見られる。

単元計画  三次

蓄電(1時間)

《問題》電気はためることができるのだろうか。
 
〔共通体験2〕コンデンサを使い豆電球、電子オルゴール、発光ダイオード、モーターをつける。

《結果》

  • オルゴールが鳴ったり明かりがついたりした。 コンデンサの中に電気を蓄えられた。
  • 手回し発電機をたくさん回したときは、明かりのついていた時間が長かった。

発電と蓄電    蓄電量と蓄電した電気の使用時間(2時間)

 
2つの事象を比較して、違いの要因を考える。
 
A 手回し発電機60回転分の電気が蓄えられているコンデンサに豆電球をつないだもの
B 手回し発電機50回転分の電気が蓄えられているコンデンサに発光ダイオードをつないだもの

《問題》豆電球と発光ダイオードとで明かりのついている時間が違っていたのは何が原因だろうか

《結論①》
蓄えられる電気の量は変えることができる。最初の(AとB)の豆電球と発光ダイオードでは、コンデンサに蓄えられていた電気の量が違っていたのかもしれない。

《結論②》
同じ光るものでも、発光ダイオードの方が少ない電気量で明かりがつく。だから、発光ダイオードは豆電球より点灯時間がながい。

単元計画  四次

電気による発熱(2時間)

 
電熱器を使用し、ニクロム線が発熱していることを知る。さらに、2種類の太さのニクロム線を比較して、発熱のしかたについて考える。

A 太さ0.4mmで長さ30cmのニクロム線
B 太さ0.2mmで長さ30cmのニクロム線

《問題》ニクロム線の太さと発熱のしかたにはどのような関係があるのだろうか。

《結論》
細いニクロム線よりも太いニクロム線の方が熱くなったことから、ニクロム線の太さによって発熱のしかたが変わると言える。

単元計画  五次

活用    電気の効率率的な利用(1時間)

 
省エネと言われている家電製品のデータを見て、「省エネ」について理由を考える。

省エネとは・・・? 

  • 少ない時間で仕事ができること。
  • 少ない力(電力)で仕事ができること。

《結論》
電気を効率よく使っていくことが省エネである。

3 実践者紹介

太田 由紀夫 (初等教育研究所)

元東京都小学校理科教育研究会副会長、現全国構造学習研究会常任講師。
小学校のときから理科大好き人間。部活は中高大と生物部で蝶を追いかけていました。それがきっかけで山登りも好きになりました。

理科教育の楽しさを子供たちや先生方に知ってもらいたくて、この仕事をさせていただいています。また、地域のボランティアとして鮎も遡上するきれいに復活した多摩川で地域の方々と共に「多摩川で泳ぐ会・探鳥会」を続け、子供たちに自然の中で遊ぶ楽しさを味わわせています。

4 サービス紹介

同社の「はなまるサポート」は、若い先生のための授業ヒント集として、毎月の学習指導ポイントを細かく解説したり、不明点や疑問点などに関する無料相談を受け付けたりしています。

http://www.djn.co.jp/support/

5 編集後記

段階を踏みながら発電と電気について学習していくことで、理解を深めていきましょう。(編集・文責:EDUPEDIA編集部 佐藤あかり)

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