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、 帰1

第2節  授業実践

 授業は、大部分の生徒が苦手意識を持ち、機械的な計算の単元として印象を 持つことの多い『電流とその性質』を取り上げた。その理由は、電気単元に関 わる科学史事例の教材化を通して、逆に電気への興味や関心を呼び起こすこと にある。また、電気の探究に関する科学史上の研究が豊富であること、現代と 未来社会が半導体デバイスなど様々な電気研究の成果を応用することで成り立

っていることが、他の大きな理由である。

  1授業の目標

授業の目標は次の通りである。

適切な科学観の形成に寄与し、電気への興味と関心を呼び起こす。

上の目標を達成するために、次の下位目標を設定した。

①科学者の入間像を知る。

② 科学的知識の性質や案験の目的を理解する。

③科学の歴史的発展過程を知る。

  2教材の位置づけ

下位目標①〜③のもとに各教材を表16のように位置づけた。

表16 各教材の位置づけ

科学者名.∫ 員標 .内容1.:

W.ギルバート 徹底して実験を行い、神話から科学への第一歩を Lす。

B.フランクリン ①② 帯電 概念を創出、電気現象をこの概念で説明。

橋本宗吉 ①③ 実験で追試しつつ、エレキテルを紹介。

L.ガルバアニ

@A.ボルタ ①② 蛙の脚のけいれんに対する異なる解釈と新たな実 アの創出。

G.S.オーム

①②③

人となりと 抵抗 概念の創出。

    3授業計画

 授業は、『電流とその性質』で扱う学習内容の前半部分である「電流と電圧」

(ただし、直流と交流を除く)を10時間で計画した。また、単元後半部分の「電 流と電子」 「電流のはたらきjについては今後の課題とした。

 該当の「電流と電圧」について、現行の教科書にそった指導計画は、例えば 表17に示すようになっている。

表17 教科書にそった指導計画の例(啓林館指導書(72)より)

.・ ?F(配当時閥)幽 1蒔隠当たりφ学習内容

回路 i1時間)

・電流が流れるためには回路が閉じ ・ることが必要であることを理解 オ、電流は乾電池の三極から一二こ流れることや電気用図記号について mる。

・電流計の使い方を習熟し、回路の各部分を流れる電流を調ドる。

回路を流れる電流 実験1回路を流れる電流の関係

(2時間) ・豆電球の直列回路や並列回路について、回路の各部分を流れる電流の強

さの関係を理解する。

・電圧計の使い方に習熟し、回路の各部分に加わる電圧を調べる。

回路に加わる電圧 実験2回路に加わる電圧の関係

(2時間) ・豆電球の直列回路や並列回路について、回路の各部分に加わる電圧の関

係を理解ずる。

電流と電圧との関係 i2時間)

・電源装置の使い方に習熟し、電熱瞭に加えた電圧と流れる電流の関係を イべる。実験3電熱線に加える電圧と電流との関係

E電熱線を流れる電流の強さは、加えた電圧に比例することを理解する。

・電流の流下こくさは、電圧÷電流で表され、これを電気抵抗ということ

電流の流れにくさ を理解ナる。

(2時間) ・電気抵抗は金属の種類によって異なることを知り、2本の金属線のつなぎ

方によって、全体の抵抗はもとの各抵抗よりも大きくなったり、小さく

このような一般的指導計画に対して、次のような授業計画を設定した。

(なお、 「科学史事例教材化の観点」の欄の数字は、下位目標の番号を示す)

1

2

・電

.学

「歴

授業展開

1.静電気(摩擦電気)現象の演示

(塩ビ管の摩擦、ストU一同士の反発)

2,ビデオ視聴『㈹電気の話一ギリシャ人  からフランクリンー』

3.OHPシートでギルバートとフランクリン  の紹介

1.ギルバートのまとめ

  自分の解釈を詳しい実験で確かめる    ・電気の力と磁気の力を区別    ・地球を天然磁石とする

   ・磁石の分割による2極の出現の

   翻

2.フランクリンのまとめ

   帯電 概念(物事の本質をつく考え)

   ・電気は2種類だけ、同じ種類は反    発し、違う種類は引き合う。自然    現象をこの概念だけで説明。

   雷の正体は電気 を決定づける 3.OHPシートで橋本宗吉の紹介

4.簡易エレキテルと簡易ライデンびんを  使った百人嚇の体験

覆、

塵ビ管を使った簡易エレキテル

指導の留意点

・電気学習の導入 として

・ビデオの内容を 整理補足したプ

リントを配布

・ギルバート紹介 プリントを配布

・フランクリン紹 介プリントを配 布…「電気の父」

 「アメリカ人の 父」として敬愛さ れた人生

・生徒が一つの輪 になって体験

科学史事例教材 化の観点

・歴史的流れの 概観(③)

・実験による科 学的探究の始

まり(③)

・神話から科学 への第一歩を 記す(③)

・誠実、多才な 科学者(①)

・創造力にもと つく概念と科 学的知識の発

見(②)

・歴史的実験の 追体験(③)

第・….『3.・時 軌、婁i、・気探『,寄灘姑

1.日本の電気学の歴史

*?C電気の研究→ライデンびんの発明

@→次の投階の研究のためには何が必要

@だったか、を発問する

@演示実験(Cu板とZn板の電堆で電子

@ オルゴールを鳴らし、電卓を動かす)

R.プリント『㈹電池物語(ガルヴァニと

@ボルタ)』の読み合わせと課題提起

・橋本宗吉紹介プ 潟塔gを配布

E電池の発明の必 v・電池の導入とし

ト・文章をよく理解

ナきるように留 モする

・実験を通し旧

{文化の中に ネ学を受け入

黷驕i③)

u

1.OHPシートでガルヴァニとボルタの紹介

(の柵)→カエル→真鍮の鍵

d気(電流)が流れる

@【起電機も雷もいらない】

,4=噛噛

P時・

  ガ: ㌧ノレ『

@1ヴ 諱fア

@∵二竃@  と・

@ ボ・

@・、ル㌧

@・ダ1

2.『電池物語』にそって8こま漫画を配列

@させる

R.ガルヴァニとボルタの共通点と相違点

@を問う

@ ◆相違点

・ガルヴァニとボ

泣^紹介プリン

@トを配布

Eガルヴァニの偶 Rの発見の確認

E物語の流れを再 m認させる

E表で整理する

・良心的で道徳 I誇りを持っ ス科学者ガル

買@ニ(①)・科学の発展の

鼬̲機(③)

E科学者の解釈 フ多様性と解 ゚を確認する

タ験の設定

@(②)

畑ヴァニ・∫・ 瀞レタ1

・』鰍、・ 動物電気 異種金属

・新高案験、・、

電気エイ フ研究

二二の製作

1新芋な進 ボルタの電

r

1.生徒実験「ボルタの電池」 ・C 板とZn板そ

(Cu板・Zn板・食塩水を使って、電 れそれ2枚、ピー

子オルゴールを鳴らす) カー2個、食塩

水、リード線、電 子オルゴールを 与え、生徒に工夫

させる 2.配線図から回路図へ

㌧「譁P・ 実験の実態配線図から園路図を紹介 H, する

T. 、の:・

時・ ・導

入, 十  十