日時：平成11年2月15目（月）5，6上目（14：15〜15：55）

資料■．小学校指導案

1．対象：福岡市立小学校4年2組40名

の間には、約50mV〜400mVの範囲では、 V筑al＋bの関係式が成立し、この範囲

で測定する必要がある。

：「操作」

  （a）光電池部分を外し、テスターに接続して後、光の強さ（蛍光灯・窓から      の距離・遮光物の濃さ等）を調整して起電圧を測定する。この操作により、

     光の強さと起電圧の問の関係に気付く。

  （b）光電池部分をBの部分に挿入し、テスターに接続する。豆電球と電源（単      1乾電池2個直列）を接続して点灯させ、蒸留水10cm3を入れた試験管      をセットする。濁度1000度（カオリン）をもとに、10倍、5倍、・

     ・・2倍、に希釈したもの（濁度100度，200度、…  500度）

     を試験管に入れ濁度と光電池の起電圧の関係をグラフ用紙にプロットする。

  （c）手持ちの試料水について同様の操作で得られた光電池の起電圧値を、上記      の検：量線より、濁度を求める。

   「原理」

測定原理は、Lambert−Beerの法則により、吸光度をA、濃度をC、セル長さを1とする

と、

A＝kC1＝1n（Io／1）

ただし、kは定数、1。は入射光（または蒸留水を入れた時の光の強さ）、

1は試料の時の光の強さを示す。また、V二aI＋bの関係式より、（1）

の式は、（2）式と変形することができる。

Aコln（Vo−b／a）（V−b／a）≒kC1 …  （2）

∴ V−b／a≒（Vo−b／a）exp（一kCI）

       ≒（Vo−b／a）（1−kC玉率k212C2／2！…  ）

kC1《1の時は、

 V−Vo≒（V。一b／a）kCI ・・・・・…  （3）

とすることができる。

 簡易比色計を比興計として使用する場合（上記（a）〜（d））には白色灯を使用す ることが出来るが、可視領域に吸収がある物質に比色計として用いる場合には、光源に 発光ダイオードを用いるか、着色セロファン等をフィルターとして用いる等、単色光を 光源としなければならない。

一2一

V．支援：「授業者」由下浩之 「支援者」兵庫教育大学大学院生

VI．指導案：「第1次』光電池の起電圧と光の強さ（濁度との関係）

滋・・

1．課題をつかむ。

2．実験方法について  確かめる。

3．濁度と起電圧の実験  実験方法

◎各濁度の起電圧の測定

4。実験結果のまとめ

5．次の時聞の内容説明

轟

○実験に必要な基本事項の確認

○光電池の既習内容について復習し、光輝ネ  ルギーを光電池で電気エネルギーに変換で  きることを再確認する。

○簡易比色計とテスターを各人に渡す。

○部品の説明と使用方法を説明する。

○光の強さが変化すれば、起電圧が変化する  ことの確認する。

○濁度1000度（カオリン）の標準液を希釈  して、濁度100度〜500度の液を作る。

○グラフ用紙にプロット。

○濁度の変化が、起電圧の変化として現れるこ  とを知る。（比例関係）

，Aの 、  ，、  せ

「第1次」光電池の起電圧と沈殿濃度 学習 活動

1．課題をつかむ。

2．実験方法について

3．実験

実験結果のまとめ

教師の支援

○光電池の起電圧が試験管内の濁りに関係し、

 高濃度の場合には起電圧が小さいことを再  確認する。

○各濃度の塩化カルシウムを提示し、過剰の  石けん（ラウリン酸ナトリウム）水溶液を  滴下すると生じることを確認する。

○沈殿量と濃度との関係、沈殿量と起電圧の  関係に気付かせる。

○手持ちの試料水の濁度の測定

○実験結果（起電圧の値と濃度）をグラフ用紙  にプロットし、手持ち試料水の濁度を読みとる

一3一

◎個人のデータの比較

4、今日の授業の結果

6．日常生活への応用

○光の強さと光電池の起電圧には一定の決まり  がある。

○試験管中の濁りが大きくなると光は通りにく くなり、光電池の起電圧は小さくなる。起電  圧を測定することにより、濁度を量ることが

 出来る。

0本教材の応用の可能性を示す。

○水中に存在する物質と反応して濁りを生じる  物質を加えることにより、水中に存在する物  質の量を測定出来る。

WI．授業の評価

【情意的側面】

○個別実験による効果「達成感・充実感・満足感・責任感」

○グループへの関わり

○表現の能力の向上、多様化等

【認知的側面】

○光の強さを光り電池の起電力に置き換えることが出来る。「原理の理解」

○光の強さは遮光物量に関係する。「原理の理解」

○検量線の理解「応用能力」

○予想能力

○他分野との関係「応用能力」

○他教科への応用

○日常生活への発展「応用能力」

【技能的側面1

○実験教材を操作出来る。「操作能力」

○定量的な測定「器具の基本的操作と理由」

○測定装置の改良・改警への意欲・工夫

○自分で考えたデータのまとめ及び発表

一4一

資料2．中学校指導案

1．対象：八尾市立中学校3年2組34名（男子17名、女子17名）